Von Kay Müllges
Die Welt bezieht ihre Energie größtenteils aus den endlichen Rohstoffen Kohle, Gas und Erdöl. Erneuerbare Energien wie Wind- oder Solarenergie spielen bis heute nur eine vergleichsweise geringe Rolle. Einzige Ausnahme: Biomasse. Immerhin 12 Prozent des weltweiten Energiebedarfs werden heute schon durch tierische Abfälle oder Holz gedeckt. Allerdings: Das meiste davon wird schlicht verbrannt um die heimische Kochstelle zu beheizen. Eine nicht sehr effiziente und auch ökologisch bedenkliche Form der Energienutzung. Schade eigentlich, denn potenziell ist Biomasse eine grüne Energie, wie Marcus Ising vom Fraunhofer-Institut UMSICHT in Oberhausen erläutert:
Der Hauptvorteil durch den Biomasse-Einsatz ist grundsätzlich darin zu sehen, dass wir hier, wenn Sie so wollen, grüne Energie produzieren und damit CO2-Ersparnis anrechnen können, weil ja jede Art von Biomasse letztlich während ihrer Wachstumsphase der Atmosphäre CO2 entzieht, die dann bei der weiteren Nutzung irgendwie wieder frei gesetzt wird, wodurch es unter dem Strich neutral ist. Und wenn ich Prozesse habe, die von der Effizienz, vom Wirkungsgrad her sehr hoch liegen, ist natürlich die Ausnutzung des Brennstoffes optimal, und genau so einen Prozess haben wir hier.
Auf dem Kongress in Köln präsentieren die Fraunhofer-Forscher das Modell einer Pilotanlage zur effizienten und umweltfreundlichen Vergasung von Holzhackschnitzeln, Sägespänen, Schredderholz und anderen Abfällen aus der Forstindustrie. Diese Biobrennstoffe werden mittels des so genannten zirkulierenden Wirbelschichtverfahrens bei Temperaturen von rund 900 Grad Celsius zu Brenngas, das von Teerrückständen gereinigt und in einem angekoppelten Blockheizkraftwerk in Wärme und Strom gewandelt wird. In dieser Pilotanlage ist das nicht allzu viel, nur etwa 0,5 Megawatt Leistung kommen heraus, doch schon Ende des Jahres soll mit dem Aufbau einer größeren Demonstrationslage begonnen werden, die dann immerhin 5 Megawatt, also die zehnfache Menge an Energie produzieren soll. Diesen Schritt in eine größere Dimension ist man im nordenglischen Yorkshire schon gegangen. 60 Farmer bauen dort im Auftrag der Firma First Renewables schnell nachwachsende Weidenhölzer an und produzieren auf diese Weise 43.000 Tonnen Holz für ein Biomassekraftwerk. Was dann passiert erklärt Keith Pitcher:
Wir nutzen die Vergasung, weil sie viel effizienter ist als die Verbrennung. Die Holzchips werden bei 900 Grad in einem Kessel in ein Gas verwandelt. Das wird dann in einer Gasturbine verbrannt und in Dampf umgewandelt. Eigentlich ist das genau so wie in einem konventionellen Gaskraftwerk. Wir haben die gleichen Effizienzvorteile und auch den Vorteil einer bereits entwickelten Technologie. Der einzige Unterschied ist, dass wir unseren Rohstoff selbst heranziehen müssen und dass wir unser Gas daraus machen, anstatt es aus der Nordsee zu holen.
Ganz so problemlos, wie Keith Pitcher es hier schildert, war die Entwicklung des so genannten ARBRE-Projektes natürlich nicht. Nicht nur, dass die Farmer erst überzeugt werden mussten, die Weiden anzubauen und langfristige Verträge darüber abzuschließen, während des Aufbaus der Anlage ging auch noch der Hauptinvestor pleite und schließlich mussten eine Reihe technischer Probleme überwunden werden.
Wir mussten ein Modul austauschen, das das Gas kühlen sollte, bevor es in die Turbine geleitet wird. Das Original war bei weitem nicht robust genug, aber das Neue wird im September eingebaut.
Ohnehin schweift Pitchers Blick schon in die Zukunft. Schon nächstes Jahr soll mit dem Bau einer 35-Megawatt-Anlage begonnen werden. Die könnte dann immerhin 150.000 Menschen mit Strom und Wärme versorgen und damit in Dimensionen vordringen, die so ein Biomassekraftwerk auch wirtschaftlich konkurrenzfähig macht.
Die Welt bezieht ihre Energie größtenteils aus den endlichen Rohstoffen Kohle, Gas und Erdöl. Erneuerbare Energien wie Wind- oder Solarenergie spielen bis heute nur eine vergleichsweise geringe Rolle. Einzige Ausnahme: Biomasse. Immerhin 12 Prozent des weltweiten Energiebedarfs werden heute schon durch tierische Abfälle oder Holz gedeckt. Allerdings: Das meiste davon wird schlicht verbrannt um die heimische Kochstelle zu beheizen. Eine nicht sehr effiziente und auch ökologisch bedenkliche Form der Energienutzung. Schade eigentlich, denn potenziell ist Biomasse eine grüne Energie, wie Marcus Ising vom Fraunhofer-Institut UMSICHT in Oberhausen erläutert:
Der Hauptvorteil durch den Biomasse-Einsatz ist grundsätzlich darin zu sehen, dass wir hier, wenn Sie so wollen, grüne Energie produzieren und damit CO2-Ersparnis anrechnen können, weil ja jede Art von Biomasse letztlich während ihrer Wachstumsphase der Atmosphäre CO2 entzieht, die dann bei der weiteren Nutzung irgendwie wieder frei gesetzt wird, wodurch es unter dem Strich neutral ist. Und wenn ich Prozesse habe, die von der Effizienz, vom Wirkungsgrad her sehr hoch liegen, ist natürlich die Ausnutzung des Brennstoffes optimal, und genau so einen Prozess haben wir hier.
Auf dem Kongress in Köln präsentieren die Fraunhofer-Forscher das Modell einer Pilotanlage zur effizienten und umweltfreundlichen Vergasung von Holzhackschnitzeln, Sägespänen, Schredderholz und anderen Abfällen aus der Forstindustrie. Diese Biobrennstoffe werden mittels des so genannten zirkulierenden Wirbelschichtverfahrens bei Temperaturen von rund 900 Grad Celsius zu Brenngas, das von Teerrückständen gereinigt und in einem angekoppelten Blockheizkraftwerk in Wärme und Strom gewandelt wird. In dieser Pilotanlage ist das nicht allzu viel, nur etwa 0,5 Megawatt Leistung kommen heraus, doch schon Ende des Jahres soll mit dem Aufbau einer größeren Demonstrationslage begonnen werden, die dann immerhin 5 Megawatt, also die zehnfache Menge an Energie produzieren soll. Diesen Schritt in eine größere Dimension ist man im nordenglischen Yorkshire schon gegangen. 60 Farmer bauen dort im Auftrag der Firma First Renewables schnell nachwachsende Weidenhölzer an und produzieren auf diese Weise 43.000 Tonnen Holz für ein Biomassekraftwerk. Was dann passiert erklärt Keith Pitcher:
Wir nutzen die Vergasung, weil sie viel effizienter ist als die Verbrennung. Die Holzchips werden bei 900 Grad in einem Kessel in ein Gas verwandelt. Das wird dann in einer Gasturbine verbrannt und in Dampf umgewandelt. Eigentlich ist das genau so wie in einem konventionellen Gaskraftwerk. Wir haben die gleichen Effizienzvorteile und auch den Vorteil einer bereits entwickelten Technologie. Der einzige Unterschied ist, dass wir unseren Rohstoff selbst heranziehen müssen und dass wir unser Gas daraus machen, anstatt es aus der Nordsee zu holen.
Ganz so problemlos, wie Keith Pitcher es hier schildert, war die Entwicklung des so genannten ARBRE-Projektes natürlich nicht. Nicht nur, dass die Farmer erst überzeugt werden mussten, die Weiden anzubauen und langfristige Verträge darüber abzuschließen, während des Aufbaus der Anlage ging auch noch der Hauptinvestor pleite und schließlich mussten eine Reihe technischer Probleme überwunden werden.
Wir mussten ein Modul austauschen, das das Gas kühlen sollte, bevor es in die Turbine geleitet wird. Das Original war bei weitem nicht robust genug, aber das Neue wird im September eingebaut.
Ohnehin schweift Pitchers Blick schon in die Zukunft. Schon nächstes Jahr soll mit dem Bau einer 35-Megawatt-Anlage begonnen werden. Die könnte dann immerhin 150.000 Menschen mit Strom und Wärme versorgen und damit in Dimensionen vordringen, die so ein Biomassekraftwerk auch wirtschaftlich konkurrenzfähig macht.