Forschungsprojekt

Startschuss für grüne Kohle

Isaac Bah, 31.07.13
Kohleherstellung aus Biomasse? - Eine neue Demonstrationsanlage in der Nähe von Halle macht es möglich. Bei der hydrothermalen Carbonisierung können Bioabfälle innerhalb weniger Stunden in braunkohleartigen Brennstoff umgewandelt werden.

In Schkopau bei Halle wird grüne Kohle produziert. Die Hallesche Wasser und Stadtwirtschaft GmbH (HWS), ein Tochterunternehmen der Stadtwerke Halle GmbH, hat gemeinsam mit dem Deutschen Biomasseforschungszentrum (DBFZ) Anfang Juli eine Demonstrationsanlage eingeweiht, die aus Bioabfällen mittels hydrothermaler Carbonisierung (HTC) Brennstoffe produziert. „Ziel des Projekts ist ein Verwertungskonzept, das auch auf andere kommunale Unternehmen übertragbar und nachnutzungsfähig ist. Ein lagerfähiges Produkt als Energieträger mit einer vorzeigbaren Energiebilanz könnte erhebliche Mengen fossiler Energieträger ersetzen“, sagt Matthias Lux von der HWS. Auch unter finanziellen Gesichtspunkten dürfte der Bau eines HTC-Reaktors für Stadtwerke und andere kommunale Träger von Interesse sein. Laut Angaben der Stadtwerke Halle lagen die  Investitionskosten für die Demonstrationsanlage bei vergleichsweise günstigen 830 000 Euro.

Bislang wurden vor allem zwei Methoden verfolgt, um Energie aus Biomasse zu gewinnen: bio-chemische Verfahren zur Herstellung von Biogas und thermo-chemische Verfahren, wie Verbrennung, Vergasung und Pyrolyse. Beide Methoden haben gegenüber der hydrothermalen Carbonisierung den Nachteil, dass sie manche Biomasseartennur schlecht verwerten können. Bioabfall aus der braunen Tonne etwa, Grünschnitt aus der Garten, Landschafts- und Waldpflege oder Klärschlamm eignen sich kaum für  entsprechende Anlagen. Große Mengen an organischen Reststoffen bleiben somit ungenutzt. „Wenn ein Material zu nass ist, ums es zu verbrennen oder zu vergasen, oder wenn es nur schwer biologisch abbaubar ist, dann ist die hydrothermale Carbonisierung das geeignete Verfahren zur energetischen Verwertung“, erklärt Marco Klemm, zuständiger Projektleiter am DBFZ. In das HTC-Verfahren, das der deutsche Forscher Friedrich Bergius bereits 1913 entwickelt hat, werden daher große Erwartungen gesteckt.

Bei der hydrothermalen Carbonisierung wird Biomasse mit Wasser vermengt und unter hohem Druck und hoher Temperatur binnen weniger Stunden in Kohle umgewandelt. Die Demonstrationsanlage in Schkopau soll pro Jahr 2500 Tonnen dieses Materials (circa 1250 Tonnen Trockensubstanz) in rund 1000 Tonnen HTC-Kohle umwandeln. Bei dem Verfahren, das der Braunkohle-Entstehung im Schnelldurchlauf entspricht, benötigt der Reaktor der Anlage bei Temperaturen von 180 bis 200 Grad Celsius und einem Druck von bis zu 20 Bar abhängig vom eingesetzten Material zwischen zwei und sechs Stunden für einen Durchlauf. Die gewonnene HTC-Kohle liegt mit ihren chemischen und brennstofftechnischen Eigenschaften zwischen Holz und Braunkohle. Hoffnungen, dass sich die prozessbedingte Abwärme ebenfalls energetisch nutzen ließe, haben sich bislang in den Tests des DBFZ nicht bestätigt. „Die Wärme, die freigesetzt wird, reicht aus, um die Temperatur der Reaktion zu halten und teilweise das Material vorzuwärmen“, erläutert DBFZ-Experte Klemm. „Aber selbst für die Trocknung der Kohle ist der Wärmeüberschuss letztlich zu gering.“

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