Holz-Diesel aus dem Burgenland

Technik

F&E - Die thermische und biologische Holzvergasung steht im Fokus des neuen Forschungsinstituts ›Technikum‹ im österreichischen Güssing. Schon relativ bald soll eine größere Anlage entstehen.

18. Mai 2009

Güssing ist ein Standort von insgesamt dreien (neben Graz und Wieselburg) der Forschungsinitiative ›Bioenergy 2020+‹, an der neben diversen Fachhochschulen auch die TU Wien und TU Graz und das Johanneum Research Center beteiligt sind.

Die südburgenländische Stadt Güssing hat sich durch ein Energieeffizienzprogramm und den Einsatz erneuerbarer Energieträger in den vergangenen Jahren den Ruf einer Ökomusterstadt erworben. Erfolge erzielte man unter anderem in der thermischen Vergasung von Holz in einem Biomassekraftwerk.

Nachdem der Vergasungsprozess sowie die Strom- und Wärmeproduktion in diesem Kraftwerk nach Angaben aus Güssing »technisch ausgereift« sind, konzentriert man sich derzeit vor allem auf die synthetische Erdgaserzeugung (Biological Synthetical Natural Gas BioSNG) und die synthetische Flüssigtreibstofferzeugung (BTL) aus Holz.

Vor allem im Bereich der synthetischen Erdgaserzeugung ist man in Güssing auf einem vielversprechenden Weg. Hier entstand in Zusammenarbeit mit der TU Wien, der Firma Repotec Umwelttechnik und einem Schweizer Konsortium (Paul Scherrer Institut und CTU) die weltweit erste Methanierungsanlage mit einer Leistung von einem Megawatt, die das Holzgas aus dem Biomassekraftwerk in synthetisches Erdgas umwandelt.

Im Dezember 2008 ist dies in kleinen Mengen bereits gelungen. Aus 360 kg Holz entstehen dabei 300m3 Holzgas, aus dem sich wiederum Erdgas generieren lassen. Die synthetische Treibstofferzeugung aus Holz befindet sich derzeit noch im Laborstadium, doch strebt man auch hier in naher Zukunft die Realisierung einer größeren Anlage in Güssing an.

Qualität laut Regelwerken

Die Qualität des erzeugten Bio-SNG entspricht laut Dr. Richard Zweiler, Geschaftsführer der Güssing Energy Technologies, »zumindest den Anforderungen aus diversen Regelwerken«, wie ÖVGW oder EN437-E. Der Wirkungsgrad bei der Umwandlung von Holzgas in Erdgas beträgt rund 80%.

Ein weiteres Verfahren zur Produktion von flüssigen Kraftstoffen, hauptsächlich Diesel, durch die Fischer-Tropsch-Synthese des Holzgases wird derzeit entwickelt. Wie Zweiler betont, ist die Qualität des »erzeugten Diesels deutlich besser, als der momentan aus fossilen Quellen verfügbare«. Die Cetan-Zahl liege um etwa 30% höher und die Eigenschaften für den Winterbetrieb von Fahrzeugen seien deutlich besser. »Unser Bio-FiT enthält deutlich weniger ringförmige Kohlenwasserstoffe, wodurch so gut wie kein Ruß bei der Verbrennung entsteht«, erläutert der Geschäftsführer.

Untersucht wird auch der Einsatz des Biogases in Brennstoffzellen. Den großen Anreiz stellt hier der erzielbare elektrische Gesamtwirkungsgrad von über 40% dar, was laut Zweiler bei 8 MW Brennstoffwärmeleistung »eine Revolution« darstellt. Durch die Entwicklung der Methanierung und der Fischer-Tropsch-Synthese gebe es derzeit zwar schon eine Gasreinigung, welche die Anforderungen der Brennstoffzelle erfüllt.

Der große Anreiz bei der Brennstoffzelle bestehe aber darin, das heiße Produktgas direkt nach der Entstehung bei hohen Temperaturen der Brennstoffzelle zuzuführen. »Der im Produktgas enthaltene Teer stellt bei Temperaturen über 600 Grad Celsius kein Problem dar, für die Entfernung der Staubpartikel gibt es auch schon Möglichkeiten«, berichtet Geschäftsführer Zweiler. Verglichen mit den anderen Technologien werde jedoch noch einiges an Forschungsaufwand erforderlich sein. Dies sei aber verständlich, nachdem die Brennstoffzelle bereits eine Entwicklungsgeschichte von 170 Jahren hinter sich habe. (mn)

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Interview mit Dr. RIichard Zweiler, GF Güssing Energy Technologies

es: Die Holzvergasung hat sich in diversen Projekten als technisch schwierig gezeigt. Was sind Ihre Erfahrungen nach rund acht Jahren Anlagenbetrieb?

Das erste Jahr der im Jahr 2002 in Betrieb genommenen Anlage galt der Optimierung. Das FICFB-Verfahren und die Gasaufbereitung und -nutzung im Gasmotor wurde in allen Details entwickelt, demonstriert und zählt daher heute zum Stand der Technik. Die Probleme konnten wir identifizieren und lösen, wobei wir natürlich bis zum heutigen Tag stetig dazulernen. Diese Entwicklungsschritte waren unumgänglich, um einen Prozess zu entwickeln, der industriellen Standards genügt und eine zufriedenstellende Verfügbarkeit aufweist.

es: An welchen Stellschrauben führen Sie derzeit Verbesserungen durch?

Einerseits beobachten wir kritische Bauteile wie Wärmetauscher sehr genau und optimieren den Anlagenbetrieb auf Verringerung von Ablagerungen. Andererseits prüfen wir zusätzliche Erweiterungen auf ihre Wirtschaftlichkeit und Machbarkeit. So könnte sich etwa der Einsatz einer Biomassetrocknungsanlage in zwei Jahren amortisieren. Dabei haben wir ein spezielles Verfahren gemeinsam mit der TU Wien entwickelt, bei dem bisher nicht genutzte Abwärme für die Trocknung herangezogen wird.

es: Was sind Ihre nächsten Projekte?

Wir planen eine Biogasanlage zu errichten und die Anlagen zur Erzeugung von Treibstoffen auf Basis ›second generation‹ weiter auszubauen. Zudem steht ein lokales Biogasnetz auf der Agenda. Parallel dazu werden die bestehenden Anlagen optimiert.

es: Zudem haben Sie sich ein ›scale up‹ auf die Fahnen geschrieben.

Das ›scale up‹ im klassischen Sinne würde eine Versorgung von größeren Gemeinden bedeuten, was im klaren Widerspruch zu unserer Strategie steht, auf regionale erneuerbare Energieträger umzusteigen. Größere Ballungsräume stoßen hier bald an die Ressourcengrenze, weil die Wald- und Ackerflächen zu gering sind. In diesen Ballungsräumen sind eher Einsparungsmaßnahmen und die Nutzung von Synergien zu empfehlen. Ein ›scale up‹ im Sinne der effizienten Nutzung von erneuerbaren Energieträgern in einer zunehmenden Anzahl von Gemeinden kann ich dagegen nur begrüßen. Auch ein ›scale up‹ im technologischen Sinn und eine Vergrößerung der Versuchsanlage zur Fischer-Tropsch-Dieselerzeugung sowie die Errichtung einer Demonstrationsanlage wäre ein wichtiger Schritt.

es: Das heißt, Güssing lässt sich schwer kopieren?

Im engeren Sinn lassen sich die Technologien und Lösungen in keiner Weise übertragen. Im Gegenteil: Es wird keine zweite Gemeinde wie Güssing geben. Wir haben jedoch für zahlreiche Gemeinden Energiekonzepte erarbeitet. Auch in Frankreich, Deutschland und Österreich werden Biomasse-Vergasungskraftwerke nach dem FICFB-Verfahren gebaut. Derzeit geht eine Anlage mit ORC-Prozess in Oberwart in Betrieb. Ein weiteres Kraftwerk entsteht in Villach. Länder wie Schweden wollen wiederum Erdgas aus Holz im großen Stil erzeugen und in das Gasnetz einspeisen. (mn)

Erschienen in Ausgabe: 05/2009