1/25 energetische nutzung von biomassen ein tagungsbericht york neubauer nico zobel
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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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Gliederung
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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Gliederung
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
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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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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!