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Thermochemische Konversion von Holz und HTK-Kohle Kalkar, 02. Juli 2014
Thermochemische Konversion
von Holz und Kohle aus
hydrothermaler Karbonisierung
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hydrothermaler Karbonisierung
Ein Beitrag zur zukünftig dekarbonisierten
Stromversorgung und zur Energiewende
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Rahmenbedingungen
Energiewende
• Schwankender Strombedarf von Haushalten, Industrie, Gewerbe, Handel etc.
• Fluktuierende Stromerzeugung von Sonne und Wind
• Biomasse ist gut speicherbar und kann zu Lastausgleich beitragen
• weitere „Vermaisung der Landschaft“ unerwünscht - unabhängig vom Anteil Tiermast und Biogas
• Bioabfall rückt daher stärker in Fokus
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• Bioabfall ist verderblich, daher nicht lagerbar
• Speichermöglichkeiten
• im Erdgasnetz nach Bioabfallvergärung
und Aufreinigung
• Speicherkapazität für Erdgas in D:
etwa ¼ des Jahresbedarfs
• als feste getrocknete HTK Kohle ohne Lagerbeschränkung
• Verstromung der HTK-Kohle durch thermochemische
Konversion (Vergasung) Quelle: dezentec 2013, Grenol 2014
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Verfahrensvergleich
Konversionsverfahren für Bioabfall mit Verstromung bei Bedarf
Klassisch: Bio-chemische Neu: Thermo-chemische Konversion
Konversion (Stand der Technik) (Vergasung) von Holz und HTK-Kohle
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FAZIT: Ergänzende Verfahren für eine dekarbonisierte Energieversorgung
• Produkt: Biogas
• Speicherung im Erdgasnetz begrenzt möglich
• Verstromung bei Bedarf in BHKW
• Produkt: Feste trockene HTK-Kohle
• Lagerung unbegrenzt möglich
• Verstromung bei Bedarf in BHKW nach Vergasung
Quellen: Kaltschmitt 2009, Quicker 2013/14
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Historie Holzgas
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Quellen: Generatorjahrbuch 1942, Quicker 2013/14
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Quellen: Generatorjahrbuch 1942, Quicker 2013/14
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Historie Holzgas
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Quellen: Generatorjahrbuch 1942, Quicker 2013/14
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Gleichstromversgaser
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Quellen: Tepper 2005, Quicker 2013/14
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Vergasungsverfahren
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Quellen: Tepper 2005, Quicker 2013/14, dezentec Weitere sehr last-
Vorteile wechselfähig
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Vergasungsverfahren
Vergleich Rohgaszusammensetzung bei Biomasse
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Quellen: Hasler et al. 1995/99, Hofbauer & Kaltschmitt 2001, Karl 2002, Quicker 2013/14, dezentec 2010
Nasse Gasreinigung mit Grenol-dezentec-Verfahren auf < 0,0005 g/m3N möglich
Abscheidung von > 99,95 % an Staub und Teer (Σ-Bestimmung gem. VDI 2066/1 durch DMT)
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Ablauf Biomassevergasung
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Quellen: Kaltschmitt 2009, Quicker 2013/14
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Hauptreaktionen bei der Vergasung
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Quellen: Kaltschmitt 2009, Quicker 2013/14
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Temperaturabhängige Gleichgewichte
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Quellen: Kaltschmitt 2009, Quicker 2013/14
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Temperaturabhängige Gleichgewichte
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Quellen: Ising 2002 nach Falbe 1991, Quicker 2013/14
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Temperaturabhängige Gleichgewichte
System: Biomasse und Wasser
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Quellen: Kaltschmitt 2009, Quicker 2013/14
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Verfahrensprinzip
HolzHTK-
Kohle
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Quellen: Tepper 2005, Quicker 2013/14
Holz
Koks/
Kohle
Kohle
Gas &
Strom
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Aktueller Ausblick: EEG 2014
EEG Neuanlagen mit Netzeinspeisung
Frisches
Waldholz
Abfall- und
Reststoffe
HTK-Kohle
aus Bioabfall
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Störstoffe:
Cl, S, NH3 etc.
Nasse
Gasreinigung
Grenol-dezentec-
Gaswaschverfahren
>99,95% Reinigung*
<0,5 mg/m3 möglich*
Cl, S, NH3-Wäsche: +++
Eigenversorgung und Netzeinspeisung weiter möglich !*Messgutachten der DMT
für Σ´Staub und Teer
gem. VDI 2066/1
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Vielen Dank für die Aufmerksamkeit.
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Kontakt
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Altendorfer Str. 388
45143 Essen
Ansprechpartner:
Uwe Athmann
Geschäftsführender Gesellschafter
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Geschäftsführender Gesellschafter
Dipl.-Ing. (TU) Umwelt- und Verfahrenstechnik
Tel.: 0201 614 31 23-2
Fax: 0201 614 31 23-9
[email protected]
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