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Aufbereitung zu Synthesegas

Forscher arbeiten an Vergasung von Biomasse

Die anaerobe Vergärung in Biogasanlagen ist Stand der Technik. Nicht aber die Vergasung von Biomasse. Noch gibt es eine Reihe technischer Probleme, die nun gelöst werden sollen.

Bei der Vergasung von Biomasse geht es um die thermochemische Umwandlung von Biomasse unter reduzierenden Bedingungen. Dies hat gegenüber der Biogasproduktion den Vorteil, dass sie auch die Ligninfraktion der Biomasse aufschließen und in Energie umwandeln kann. Noch bestehen allerdings technische Probleme, unter anderem bei der Teerbildung und der Gasreinigung und -konditionierung zur Einstellung der gewünschten Synthesegasqualität.

Um die Probleme zu lösen, sind zwei neue Demonstrationsprojekte unter Beteiligung der TU Berlin und der Schmack Carbotech GmbH gestartet worden. Im Fokus der Projekte stehen insbesondere die Gasaufbereitung und die Teerreformerierung. Beide Vorhaben werden vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) und dessen Projektträger, der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR), gefördert.

Teerreformer für Biomassevergasung

Die TU Berlin ist an einem Verbund mit schwedischen Partnern beteiligt, der einen Teerreformer für eine Biomassevergasung in Göteborg/Schweden bauen und betreiben will.
Das Vorhaben setzt bei der Teerbildung an. Klassische Verfahren der Gasreinigung arbeiten mit der Abscheidung der Teere. Die entstehenden, hoch teerbelasteten Produkte können weder einfach entsorgt noch problemlos in die Vergasung zurückgeführt werden, beschreibt die FNR das Problem. Gleichzeitig enthalten sie einen nicht unerheblichen Teil des Brennwertes des Produktgases.

Eine Teerreformierung, also der Abbau von großen zu kleineren Teermolekülen bis hin zu Gasen, wäre ein Lösungsansatz, der die Rückführung in den Vergasungsprozess erleichtert. Damit ließe sich zugleich der Brennwert der Brennstoffe besser ausnutzen. Konkrete Aufgabe der TU Berlin ist laut FNR die Entwicklung, Installation und der Betrieb eines fluoreszenzspektrometrischen Online-Teermessverfahrens sowie die Ableitung entsprechender betrieblicher Regel-Strategien für den Teerreformer. Dieser soll in den Nebenstrom einer Biomassevergasungsanlage im schwedischen Göteborg eingebaut werden. Außerdem wird die Firma Wandschneider + Gutjahr aus Hamburg im Auftrag der TU Berlin die technische Ausarbeitung begleiten und begutachten, um die Übertragbarkeit auf eine Anlage im großtechnischen Maßstab sicherzustellen.

Plasmagestützte Vergasung

Im zweiten Projekt will die Schmack Carbotech GmbH zusammen mit Unternehmen aus Großbritannien eine Anlage zur plasmagestützten Vergasung von Biomasse realisieren. Carbotech ist dabei für den Bau und Betrieb der Gasaufbereitung zuständig. Das aus Biomassen wie Stroh oder Holzhackschnitzeln erzeugte Synthesegas soll mittels Druckwechseladsorption aufbereitet werden.

Die Druckwechseladsorption hat sich laut FNR bei der Aufbereitung von Biogas bewährt. Die Anpassung an die besonderen Verhältnisse der thermochemischen Vergasung steht aber noch aus, diese will Schmack Carbotech nun vornehmen. Das Zielprodukt der Aufbereitung ist Substitute Natural Gas (SNG). Damit soll Erdgas weitgehend ersetzt werden.

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