Forschungszentrum Karlsruhe entwickelt Verfahren zur Nutzung von Biomasse

Durch eine verstärkte Nutzung von biogenen Rest- und Abfallstoffen wie Stroh und Restholz könnten in Deutschland beachtliche Mengen Erdöl und anderer fossiler Energieträger eingespart werden.   Am Forschungszentrum Karlsruhe wurde nun ein Verfahren entwickelt, das die Nutzung von Biomasse sowohl technisch als auch logistisch und wirtschaftlich erheblich erleichtert: Das neue…

Durch eine verstärkte Nutzung von biogenen Rest- und Abfallstoffen wie Stroh und Restholz könnten in Deutschland beachtliche Mengen Erdöl und anderer fossiler Energieträger eingespart werden.   Am Forschungszentrum Karlsruhe wurde nun ein Verfahren entwickelt, das die Nutzung von Biomasse sowohl technisch als auch logistisch und wirtschaftlich erheblich erleichtert: Das neue Konzept basiert auf der Kombination von Pyrolyse (Zersetzung beim Erhitzen unter Luftausschluss) und Gaserzeugung.

Die Umsetzung erfolgt in zwei Stufen: Dezentrale Anlagen erzeugen zunächst Pyrolyseöl und Pyrolysekoks mit hoher Energiedichte, die dann als stabile Mischung mit geringen Transportkosten zu wenigen zentralen Großanlagen transportiert wird. Dort wird ein Synthesegas hergestellt, das in der chemischen Industrie als Ausgangsprodukt zur Gewinnung hochwertiger Kraftstoffe und Chemikalien dient oder direkt zur Stromerzeugung genutzt werden kann. Die technologische Seite des Verfahrens wurde jetzt an einer verfahrenstechnisch relevanten Anlage mit 2000 kW Leistung erfolgreich demonstriert.

In Deutschland wird zur Zeit rund 1 % des Primärenergiebedarfs durch Biomasse – meist Holz – sabgedeckt. Allein die etwa 20 Millionen Tonnen Stroh, die nicht landwirtschaftlich genutzt, sondern verbrannt oder untergepflügt werden, könnten weitere 2 % abdecken. Die deutschen Landwirte könnten durch den Verkauf dieses Überschuss-Strohs und weiterer Reststoffe zusätzliche Erlöse erwirtschaften. Das gesamte jährliche Aufkommen an biogenen Rest- und Abfallstoffen liegt in Deutschland bei etwa 80 Millionen Tonnen organischer Trockenmasse. Bei vollständiger Verwertung ließen sich damit 450 Liter Heizöl pro Einwohner und Jahr einsparen. Aus Bio-Reststoffen könnten damit bis zu 10 % unseres Primärenergiebedarfs gedeckt werden.

Biogene Rest- und Abfallstoffe sind kostengünstig, fallen aber auf große Flächen verteilt an und verursachen deshalb hohe Transportkosten auf dem Weg zu zentralen Verwertungsanlagen. Auch bei einer Nutzung durch Vor-Ort-Verbrennung entstehen durch viele kleine Anlagen und durch die notwendigen Schadstoffminderungsmaßnahmen hohe Kosten. Der hohe Anteil korrosiver Inhaltsstoffe beispielsweise in Stroh führt außerdem zu schnellem Anlagenverschleiß. Eine intelligente und effiziente Lösung wurde am Forschungszentrum Karlsruhe als zweistufiges Verfahren ausgearbeitet: Das Konzept sieht regionale Anlagen mit einem Einzugsbereich von etwa 25 km vor, in denen aus Stroh oder anderen organischen Reststoffen ein Gemisch aus Pyrolyseöl und Pyrolysekoks erzeugt wird. Dieses flüssige Gemisch, das so genannte Slurry, hat eine 10 mal höhere Energiedichte als ein Strohballen und kann deshalb kostengünstig zu einer zentralen Großanlage transportiert werden.

09.08.2002   Quelle: Forschungszentrum Karlsruhe

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