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Energetische Nutzung von Biomassenein Tagungsbericht

York Neubauer

Nico Zobel

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Gliederung

1. Zur Tagung

2. Flugstromvergaser

3. Wirbelschichtvergaser

4. Sonstige Verfahren

5. Studien

6. Andere Themen

7. Fazit

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Zur Tagung

Tagung: Energetische Nutzung von Biomassen

Veranstalter: DGMK, Fraunhofer-UMSICHT, FEE, BFH

Dauer: 3 Tage

Vorträge: 23

Poster: 20

Teilnehmer: ca. 100 (86 angemeldet)

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Zur Tagung

Vertretene Institutionen

Unternehmen: Uhde, E.ON Ruhrgas, RWE, NUON, TOTAL, BASF

FZs u.a.: FZ Karlsruhe, FZ Jülich,MPI für Kohlenforschung, Fraunhofer UMSICHT, Leibniz-Institut für Katalyse,Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie

Universitäten: U Karlsruhe, U Duisburg-Essen, BTU Cottbus, RWTH Aachen, TU Dresden, TU Delft, TU München,U Kassel, TU Bergakademie Freiberg, FSU Jena,TU Berlin, U Siegen, FH Münster, HHAW

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Gliederung

1. Zur Tagung

2. Flugstromvergaser

3. Wirbelschichtvergaser

4. Sonstige Verfahren

5. Studien

6. Andere Themen

7. Fazit

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Flugstromvergaser

Vorteile:• hohe Effizienz• flexibel bzgl. Einsatzstoff• auch für große Anlagen geeignet• keine Teere im Abgas

Nachteile:• aufwändige Vorbehandlung des Brennstoffs• Beherrschung hoher Temperaturen schwierig• Luftzerlegung notwendig

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Erzeugung von Substitute Natural Gas (SNG):

Energy Research Laboratory, ECN (NL)

Im Bau: Pilot-Plant mit 200 mn3/h

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Co-Vergasung von Biomasse und Kohle zur Stromerzeugung

NUON Power (NL)

derzeit: 200 000 t/a Biomasse vergast (Biomasse:Kohle = 1:2)

Ziel: 300 000 t/a (Biomasse:Kohle = 1:1)

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BtL-Anlage in Kooperation mit VW, DaimlerChrysler und Shell

CHOREN

derzeit: eine beta-Anlage (65 000 t/a Biomasse => ca. 17,8 Mio l BtL)

Ziel: fünf sigma-Anlagen (jeweils 1 Mio t/a => 270 Mio l BtL)

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BIOLIQ

BTL-Konzept des FZ Karlsruhe in Kooperation mit Lurgiund FUTURE ENERGY (Freiberg)

Präsentierte Ergebnisse:• Doppelschneckenreaktor für Pyrolyse gut geeignet (10 kg/h)• Charakterisierung des Pyrolyseschlamms• Vergasungstests (1 t/h) erfolgreich• Dimethylether aus Synthesegas in einer Prozessstufe gut darstellbar

Im Bau:• Pilotanlage (0,5 t/h) des gesamten BtL-Prozesses

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Gliederung

1. Zur Tagung

2. Flugstromvergaser

3. Wirbelschichtvergaser

4. Sonstige Verfahren

5. Studien

6. Andere Themen

7. Fazit

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Wirbelschichtvergaser

Vorteile:• hohe Effizienz• flexibel bzgl. Einsatzstoff• sehr gut skalierbar

Nachteile:• Partikelgröße < 10 mm• Probleme bei niedrigem Ascheschmelzpunkt• Energiebedarf für Vergasungsmittelzufuhr

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Betrieb von SOFC-Brennstoffzellen mit biomassestämmigen Brenngas EU Projekt Biocellus

TU München

• Auskopplung der Brennstoffzellenabwärme mit Heatpipes

• Wärmeeintrag in allotherme Wirbelschicht

• Hohe Effizienz des Gesamtsystems

• Messergebnisse TU Graz präsentiert (Teer kein Problem)Leistung und Wirkungsgrade einer SOFC mit Holzgas

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• Vergasung von Biomassen in zirk. Wirbelschichtvergaser• Teilaufgabe im Rahmen des EU Projekts Chrisgas• Analyse von Aerosolen und Partikeln im Produktgas

TU Delft (NL)

• Einsatz von keramischen Heißgasfilterelementen von Pall-Schumacher mit katalytischer Beschichtung

Technikumsanlage in Delft Demonstrationsanlage in Värnamo

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AER (Absorption Enhanced Reforming) Prozess des Zentrums fürSonnenenergieforschung Stuttgart

CaO als Absorptionsmittel für CO2, Bildung von CaCO3

Absorption im Vergasungsteil, Desorption bei Restkoksverbrennung

Erprobung in Güssing (Österreich) in FICFB Reaktor geplant

ZSW Stuttgart

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Teerreformierung – ein schon gelöstes Problem?

Engler-Bunte Institut Uni Karlsruhe

Experimentelle Ergebnisse zur Teerreformierung an mineralischen, metallischen Katalysatoren sowie an Holzkohle werden dargestellt.

Kinetiken zum Teerabbau

Holzkohle zeigt hohe Teerumsetzungen

Obige Frage wird nicht explizit beantwortet

Aktueller Stand zur Praxisreife schwer ermittelbar – in Literatur viele Daten zu kurzen Untersuchungen, kaum Langzeiterfahrung

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1. Zur Tagung

2. Flugstromvergaser

3. Wirbelschichtvergaser

4. Sonstige Verfahren

5. Studien

6. Andere Themen

7. Fazit

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Sonstige Verfahren

ablative Flash-Pyrolyse

(BFH, Pytec)

Wasserstoffherstellung durch „Vergasung“ in überkritischem Wasser (Druck 350 bar,Temperatur 700°C), FZK

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1. Zur Tagung

2. Flugstromvergaser

3. Wirbelschichtvergaser

4. Sonstige Verfahren

5. Studien

6. Andere Themen

7. Fazit

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Studien

Institution Thema Fazit

FEE Vergleichbarkeit

von Studien

Software GEMIS

benutzen & erweitern

FZK Gestehungskosten

von Wärme, Strom, BtL

aus Biomasse

Wärmeerzeugung konkurrenzfähig, Strom & BtL noch lange nicht

UMSICHT Gestehungskosten von SNG aus Biomasse

SNG über Biogas sollte wie BtL gefördert werden

ECN (NL) Gestehungskosten

von BtL

In großen Anlagen (GW) konkurrenzfähig

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Studien

Institution Thema Fazit

U Kassel BtL-Potenzial in Dtl. Ca. 5 % des PEV kann über BtL gedeckt werden

FZK Gestehungskosten von Slurry aus Stroh & Holz

BtL-Preis von 1 €/L in 15 Jahren möglich

Wuppertal

& FZJ

BtL-Potenzial in NRW SNG aus Biogas besser als BtL, zentral besser als dezentral

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Gliederung

1. Zur Tagung

2. Flugstromvergaser

3. Wirbelschichtvergaser

4. Sonstige Verfahren

5. Studien

6. Andere Themen

7. Fazit

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Andere Themen

Gasanalyse -Teeranalyse

Brennstoffanalyse

Infrarotthermographie

Brennertechnik für Schwachgas

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Gliederung

1. Zur Tagung

2. Flugstromvergaser

3. Wirbelschichtvergaser

4. Sonstige Verfahren

5. Studien

6. Andere Themen

7. Fazit

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Fazit (Podiumsdiskussion)

• Vorträge und Konzepte insgesamt realistischer

• Favorisierung von large-scale Anlagen (Co-Vergasung mit Kohle)

• neben BtL sollte auch SNG gefördert werden

• Biomasse knapp / Konkurrenz der Verfahren

• Verfahren müssen wirtschaftlich sein, sehr große Anlagen in NL, Dtl. hat besondere Förderstruktur und wird u.U. überholt

• nicht nur auf Subventionen setzen

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Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!