Aktuelle Entwicklung bei der Konversion von minderwertigen Energieträgern in die so genannte Biokohle – ein Vergleich von Pyrolyse- und HTC-Verfahren

Vor dem Hintergrund der Notwendigkeit der Versorgung einer wachsenden Weltbevölkerung mit Lebensmitteln und Energie, bei knapper werdenden fossilen Rohstoffen, einem problembewussten Umgang mit abbauresistenten oder toxischen Abfallprodukten und der mit alldem verbundenen Problematik des Klimawandels eröffnet die Erzeugung und Nutzung von Kohle aus rezenter Biomasse beachtenswerte Möglichkeiten.
An der Hochschule für angewandte Wissenschaften und Kunst in Göttingen (HAWK) im Fachgebiet Nachhaltige Energie- und Umwelttechnik (NEUTec) werden in den beiden langfristig angelegten Forschungsprojekte "Biochar: Climate saving Soils“ (EU-INTERREG) und „Hydrothermale Carbonisierung für Niedersachsen“ (EFRE) zwei verschiedene Pfade der Erzeugung von „Biokohle“ und deren potenzielle Einsatzbereiche untersucht und verglichen.

Die Konversion minderwertiger Energieträger durch Pyrolyse oder durch Hydrothermale Carbonisierung zu Biokohle ist einerseits geeignet um Braun- und Steinkohle als Brennstoffe zu substituieren und dadurch die Kohlendioxidbilanz einer Feuerungsanlage zu verbessern. Andererseits besteht die Möglichkeit die Biokohle in den Boden einzubringen. Die durch den Karbonisierungsprozess stabilisierten Kohlenstoffverbindungen könnten in der Landwirtschaft zur Steigerung der Ernteerträge bei gleichzeitiger mittel- bis langfristigen C-Sequestrierung eingesetzt werden.

In dem vorliegenden Text werden unterschiedliche Faktoren wie mögliche Ausgangsbiomassen, Verfahrens- und Prozessführung, Eigenschaften der Produkte und mögliche Anwendungsfelder einander vergleichend gegenübergestellt. Ziel ist es der Praxis eine Übersicht zu geben, welches Karbonisierungsverfahren mit gegebenen Parametern zu welchem Endprodukt und Einsatzfeld führt.

Copyright:	© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock
Quelle:	6. Rostocker Bioenergieforum (Juni 2012)
Seiten:	9
Preis inkl. MwSt.:	€ 0,00
Autor:	Diana Neudeck Dipl.-Wi.-Ing. Jan-Markus Rödger Prof. Dr.-Ing. Achim Loewen

Artikel weiterleiten	Artikel kostenfrei anzeigen	Artikel kommentieren

Diese Fachartikel könnten Sie auch interessieren:

Pilotprojekte zur Nutzung von Biomasse aus Paludikultur in integrierten Biomasseheizwerken in Mecklenburg-Vorpommern
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2012)
Die ambitionierten Ziele der Bundesregierung hinsichtlich des Anteils an Energie aus erneuerbaren Energieträgern werden zu einem starken Wachstum des Biomasseeinsatzes führen. Die EuWood-Studie prognostiziert eine Deckungslücke von 20 bis 40 Mio. m3 für Holz für das Jahr 2020. Die Nutzung von nachwachsenden Energieträgern erfolgt mit dem Ziel der Reduktion von Treibhausgasemissionen, führt jedoch oft nur zu geringen Einsparungen im Vergleich zu fossilen Energieträgern und kann auch mit höheren Treibhausgasemissionen als beim fossilen Pendant verbunden sein. Diese Entwicklungen erfordern die Erschließung und Nutzung alternativer Biomassepotenziale und innovative Ansätze, die den gesamten Lebensweg der Biomasse nachhaltig realisiert.

Heizen mit Stroh – Kostenstruktur der landwirtschaftlichen Wärmeerzeugung
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2012)
Die Wärmebereitstellungskosten sind abhängig von der Höhe der Anlageninvestition und den Brennstoffkosten. Bei gleicher Leistungsklasse unterscheidet sich die Kostenstruktur einer Ölheizung diametral von der einer Strohheizung. Während der Anteil der Kapitalkosten an den Wärmegestehungskosten bei einer Heizölfeuerung vergleichsweise niedrig und der Anteil der Brennstoffkosten hoch ist, verhält es sich bei einer Strohfeuerung umgekehrt. Auf der Basis dieser unterschiedlichen Kostenstruktur lässt sich die Vermutung ableiten, dass die Wirtschaftlichkeit einer Stroh- gegenüber einer Ölheizung primär von dem Grad der Anlagenauslastung abhängen dürfte. Im Gegensatz zu einer Ölheizung ist die Wartung und Pflege sowie die Brennstoffversorgung einer Strohheizung aufwendiger und die Störungsanfälligkeit höher. Je nach Auslastung kann die Strohheizung jedoch wirtschaftlicher sein. Ihre THG-Bilanz ist sehr günstig.

Aktueller Stand der Kompaktierung von Stroh in Deutschland
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2012)
Studien über das Strohaufkommen in Deutschland und das sich daraus ergebende Potenzial für eine energetische Nutzung sind zahlreich und verdeutlichen die herausragende Bedeutung im Bereich der halmgutartigen Brennstoffe. Nach heutigem Kenntnisstand ist davon auszugehen, dass etwa 7 bis 13 Mio. t des Strohaufkommens in Deutschland unter Berücksichtigung der Humusbilanz als technisches Potenzial nutzbar sind.

Erzeugung qualitativ hochwertiger Heupellets für eine energetische Nutzung
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2012)
Gegenwärtig werden über 70 % der erneuerbaren Wärme in Deutschland in Holzfeuerungen kleiner und mittlerer Leistung erzeugt. Durch politische Forderungen, den Anteil der erneuerbaren Energien an der Wärmeversorgung bis 2020 von 6,6 % (2007) auf 14 % nahezu zu verdoppeln, gerät die bislang favorisierte Nutzung hochqualitativer Holzbrennstoffe aus ökologischer und ökonomischer Sicht an ihre Grenzen. Die Erweiterung der Rohstoffbasis durch den Einsatz alternativer biogener Brennstoffe kann in diesem Zusammenhang einen bedeutenden Beitrag leisten, um die regionale und nationale Versorgungssicherheit zu erhöhen.

Suche nach neuen Wegen zur Gewinnung von Dieselkraftstoffen aus Fetten und Ölen auf der Basis von Nachwachsenden Rohstoffen
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2012)
Das Energieproblem der Menschheit ist nicht gelöst. Zwar wird in zunehmendem Maße Energie aus nachwachsenden Rohstoffen erzeugt, aber derzeit wird noch immer der größte Teil durch fossile Energieträger wie Erdöl, Erdgas und Kohle gedeckt. Einher geht diese Problematik mit der Zusatzentwicklung von Kohlendioxid durch den Menschen. Die überwiegende Kohlendioxidmenge ist natürlichen Ursprungs und liegt in der Größenordnung von 203 Gt pro Jahr, während durch die Menschheit ca. 7 Gt pro Jahr freigesetzt werden, was etwa drei Prozent beträgt.

SCHNELL Motoren AG
Erneuerbaren Energien gehört die
Zukunft: Blockheizkraftwerke
für Energie aus Biomasse