Mit dem Ziel, eine wettbewerbsfähige Technologie für KWK-Anwendungen mittlerer Leistung auf Basis von Biomasse zu entwickeln, wurde 1996 am Fraunhofer UMSICHT eine 0,5 MW-Versuchsanlage zur Vergasung von Holz/Biomasse in der zirkulierenden Wirbelschicht errichtet (s. Bild 1 a,b,c,d). Das mehrjährige Vorhaben wird vom Bundesminister für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten über Projektträger
FNR - Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.,Gülzow gefördert.

Das im Prinzipschema (s. Bild 2) dargestellte Anlagenkonzept zur gekoppelten Erzeugung von Strom und Wärme aus Biomasse basiert auf der Umsetzung des Brennstoffs in ein brennbares Gas in einer atmosphärischen zirkulierenden Wirbelschicht (ZWS). Das Gas wird nach einer Entstaubung und Abkühlung in einem Blockheizkraftwerk (BHKW) eingesetzt.

Gasmotoren-BHKWs für Sondergase sind Stand der Technik und erreichen hohe elektrische Wirkungsgrade, so daß der elektrische Gesamtwirkungsgrad der Anlage bei 25 -28 % und damit deutlich über dem mit einer Feuerung und einem Dampfturbinenprozeß erreichbaren Wert liegt. Gemeinsam mit dem Partner für Blockheizkraftwerke G.A.S. Energietechnologie GmbH, Krefeld wurde vor allem die Wirbelschichtvergasung in Verbindung mit einem motorisch betriebenen Blockheizkraftwerk (BHKW) vorangetrieben.

Im Vergasungsbetrieb werden Gasheizwerte um 5000 kJ/Nm3 erreicht. In dem Projekt werden der Betrieb dieser Anlagenkombination optimiert und Auslegungsdaten für den Bau einer kommerziellen Pilotanlage (s. Bild 3, 4) gewonnen. Damit soll diese Technologie zur Marktreife geführt werden. Eine Abschätzung der Investitionskosten eines ZWS-Gaserzeugers mit BHKW zeigt, daß diese für eine kommerzielle Größe unter 5.000 DM/kWel liegen.

Im April 2000 wurde an einer Pilotanlage mit einer Feuerungswärmeleistung von rund 0,5 MW auf dem UMSICHT-Gelände in Oberhausen die Praxistauglichkeit des Verfahrens durch einen 150 h-Dauerversuch unter Beweis gestellt. Der automatische Betrieb der kompletten Anlage, bestehend aus Holztrocknung, Gaserzeugung, trockener Gasreinigung und Kühlung, Gasmotor und Generator gestaltete sich problemlos. Der erzeugte Strom wurde ins Netz eingespeist. Die wesentlichen Leistungsdaten des Gaserzeugungsprozesses und des Blockheizkraftwerkes entsprachen den Erwartungswerten. Entscheidend für den Erfolg ist ein katalytischer Reformer in der Gaserzeugung, der im Holzgas enthaltene Teere in Nutzgas umwandelt, wodurch ein teerfreies Brenngas entsteht.

Die weitere Pilotmaßstabserprobung an der Anlage in Oberhausen wird der Verfahrensoptimierung dienen. Parallel dazu befindet sich die kommerzielle Demonstrationserprobung in Vorbereitung. Das Verfahren eignet sich für die regenerative Stromerzeugung aus Biomasse/Holz im Leistungsbereich von rund 1,0 - 5,0 MW.

Weitere Infos und Veröffentlichungen zur Holzvergasung

	Vergasung fester Biomasse - Bereits Stand der Technik?
	Gasification of Biomass in a circulating fluidized Bed with special Respect to Tar Reduction
	Gasification of Biomass in a circulating fluidized Bed for the Generation of Power and Heat
	Cogeneration from Biomass Gasification
	Holzvergasung in der zirkulierenden Wirbelschicht - Entwicklungsstand 2002
	Energetische Nutzung biogener Brennstoffe - Konzeptpapier
	Abschlussbericht Holzvergasung