Die Gaserzeugung aus fester Biomasse wird zunehmend kommerziell verfügbar. Inzwischen sorgen europäische Aggregate auch in Japan für sauberen Strom, während die schon länger erprobte indische Technologie nun sogar nach Schweizer Umweltrecht arbeitet. 04/2008

Stans groß



Hanami, das traditionelle Betrachten der Kirschblüte in Japan, muss in Murayama-shi besonders eindrucksvoll sein. Hier, 400 km nördlich von Tokio, liegt Japans größtes Kirschen-Anbaugebiet. Und seit kurzem steht hier auch die mit 2 MWel Stromleistung größte Holzgas-Anlage des Landes. Eigentümer und Betreiber der Anlage ist der Energielieferant Yamagata Green Power, der den erzeugten Strom an einen regionalen Stromversorger verkauft. Errichtet wurde die Anlage von der JFE Environmental Solutions Corp., die auf europäische Technik setzt: Das Holzgas wird in einem Festbett-Gegenstromvergaser erzeugt, der von der dänischen Babcock & Wilcox Vølund A/S entwickelt und von JFE lizensiert wurde. Die beiden eingesetzten Spezial-Gasmotoren hat die österreichische GE Jenbacher geliefert. Als Einsatzstoff dient Baumschnitt-Material aus den umliegenden Wäldern und Kirschgärten. Für Jenbacher war es das erste derartige Projekt in Asien, nachdem die Österreicher zuvor ähnliche Systeme in europäischen und nordamerikanischen Holzgas-Anlagen installiert hatten.

 

 

In Güssing wird die Trigeneration von Strom, Wärme und Bio-SNG vorbereitet.

 

Europaweit ist lange an einer Vielzahl von Holzvergaser-Technologien geforscht worden, die höhere Wirkungsgrade und ein breiteres Produktspektrum erlauben als die bisher übliche Verbrennung. Längere Betriebserfahrungen gibt es bisher mit Pilotanlagen und einzelnen kommerziell betriebenen Heizkraftwerken wie im dänischen Harboore und im österreichischen Güssing. So arbeitet im Heizkraftwerk der Biomasse Kraftwerk Güssing GmbH & Co KG seit 2002 ein Zweibett-Wirbelschicht-Vergaser. Er erzeugt aus Waldrestholz ein Synthesegas, das in einem Motor zur Produktion von 2 MW Strom und 4,5 MW Wärme dient. Derzeit wird die Anlage für die so genannte Trigeneration von Strom, Wärme und Kraftstoff erweitert: Eine Methanisierungsanlage soll das Synthesegas zu synthetischem Erdgas (SNG) weiter verarbeiten. Beim Leipziger Institut für Energetik und Umwelt, das an dem Projekt beteiligt ist, geht Alexander Vogel von einer Bio-SNG-Produktion ab dem 3. Quartal 2008 aus. Geplant ist, mit dem hier produzierten Bio-SNG einmal Kraftfahrzeuge zu betanken. Die Trigeneration könnte neue Perspektiven für einen wirtschaftlichen Betrieb der Vergaseranlagen eröffnen: In Zeiten, in denen der Strom- und Wärmebedarf gering ist, kann das im Vergaser produzierte Synthesegas verstärkt zur SNG-Produktion genutzt werden. Außerdem laufen in dem Kraftwerk bereits Versuche für die Produktion von flüssigen synthetischen Bio-Treibstoffen. Die in diesem Kraftwerk eingesetzte Holzvergaser-Technologie soll demnächst auch im nahen Oberwart für Strom, Wärme und möglicherweise auch Kraftstoff sorgen: Vogel zufolge wird dort derzeit eine weitere solche Anlage gebaut. Die Güssinger Repotec GmbH, die diese Technologie gemeinsam mit der TU Wien entwickelt und in Güssing erprobt hat, plane derzeit auch eine derartige Anlage im baden-württembergischen Ulm.

 

Inzwischen werden weitere kommerzielle Holzvergaser-Anlagen gebaut, unter anderem von der Schweizer Pyroforce Energietechnologie AG. Im heimatlichen Stans hat sie im März 2008 für die dortige landwirtschaftliche Genossenkorporation eine Anlage mit 1,2 MWel und 2,2 MWth in Betrieb genommen. Als Brennstoff dient leicht schadstoffbelastetes Altholz und Industrie-Restholz aus der Möbelindustrie. Mit den hier eingesetzten Gleichstrom-Festbett-Vergasern hat Pyroforce bereits längere Betriebserfahrungen gesammelt: Eine Demonstrationsanlage im Schweizer Spiez läuft seit 2002 mit Altholz und Industrie-Restholz.

 

In Güssing nimmt Pyroforce derzeit ein Vergaser-Heizkraftwerk für Wald- und Industrierestholz mit 350 kWel und 550 kWth in Betrieb. Betreiber ist hier die Pyrotherm Kraftwerk Güssing GmbH, an der Österreicher Energieversorger und private Investoren beteiligt sind. Die bisherigen Betriebserfahrungen mit beiden Anlagen beurteilt Pyroforce-Geschäftsführer Herbert Gemperle als sehr gut. Probleme gebe es noch in Güssing bei der Holzzufuhr und in Stans beim Ascheaustrag. Auch der Betrieb der Jenbacher-Motoren werde noch optimiert. Pyroforce verfolgt derzeit weitere Projekte für Holzvergaser-Anlagen, für die bisher aber noch keine endgültigen Verträge vorliegen.

 

 

Die indische Netpro Ltd. hat im eigenen Land schon mehr als 20 Biomasse-Vergaseranlagen gebaut.

 

Schon im März 2007 hatte die ebenfalls in der Schweiz ansässige Woodpower AG ein Holzvergaser-Kraftwerk mit 350 kWel-Jenbacher-Motor im heimischen Wila in Betrieb genommen. Allerdings stammt hier die Technologie nicht aus eigener Entwicklung, sondern aus der indischen Technologie-Hochburg Bangalore. Der Gleichstrom-Vergaser und das Gaskühlsystem wurde von der dort ansässigen Netpro Ltd. nach einer Lizenz des Indian Institute of Science (IISc) gebaut und von der Schweizer Dasag Renewable Energy AG an die Bedingungen der Alpenrepublik angepasst. Für Netpro ist die Gaserzeugung aus fester Biomasse nichts Neues: Das Unternehmen hat mit der IISc-Technologie schon mehr als 20 der über 40 Biomasse-HKW im eigenen Land gebaut. Die Herausforderungen lagen vor allem in den Schweizer Umweltnormen und im automatisierten Betrieb: Während in den indischen Anlagen bis zu 20 Arbeitskräfte beschäftigt sind, wird das Kraftwerk in Wila von einem einzigen Mitarbeiter gefahren.

 

Mit sächsischer Technologie bereitet derzeit die Dresdner VER Verfahrensingenieure GmbH den Bau eines Holzvergaser-HKW mit rund 6 MWel und 6 MWth in Großenhain nahe der Landeshauptstadt vor. Derzeit laufen noch Genehmigungsverfahren für die Anlage, die mit Hackschnitzeln aus naturbelassenem Waldholz betrieben werden soll. Geschäftsführer Sascha Schröder geht derzeit von einer Fertigstellung gegen Ende 2009 aus. Das hier vorgesehene CombiPower-Verfahren, das mit einem Wirbelschicht-Vergaser und einer Sauerstoff-Anreicherung arbeitet, hat VER in den vergangenen Jahren gemeinsam mit der Technischen Universität Dresden entwickelt und erprobt.

 

Auf einer Holzvergaser-Technologie beruht auch die Anlage zur Produktion von BTL-Kraftstoffen aus Biomasse (Biomass-To-Liquid – BTL), die derzeit von der im sächsischen Freiberg ansässigen Choren Industries GmbH gebaut wird. Diese so genannte Beta-Anlage soll künftig jährlich 18 Mio. l synthetischen Kraftstoff aus Holzhackschnitzeln produzieren. Mit dieser Menge könnte nach Choren-Berechnungen der Jahresbedarf von 15 000 bis 20 000 PKW gedeckt werden. Strom wird hier nur für den Eigenbedarf und Wärme zur Vortrocknung der Biomasse erzeugt. Eine Pilotanlage läuft bereits seit 2002 und produziert synthetischen Kraftstoff für Testzwecke. Die Beta-Anlage, die laut Choren weltweit erste kommerzielle Anlage zur BTL-Herstellung, wird seit April 2008 stufenweise angefahren. Dieser Prozess wird mit acht bis zwölf Monaten veranschlagt. Parallel arbeitet Choren an einem Konzept für die erste BTL-Anlage im industriellen Maßstab, die mit einer jährlichen Produktionsleistung von 270 Mio. Litern im brandenburgischen Schwedt entstehen soll. Derzeit geht Choren-Geschäftsführer Tom Blades davon aus, dass die endgültige Investitionsentscheidung für Schwedt im Jahr 2009 getroffen wird. Dann könnte der Produktionsstart 2012/2013 erfolgen.

 

 

Biomasse-Vergaser mit 100 MW

 

Die Güssinger Repotec GmbH erstellt gemeinsam mit der CTU Conzepte Technik Umwelt AG und unter Federführung von M+W Zander FE GmbH eine Studie zum Bau einer Biomasse-Vergasungsanlage im schwedischen Göteborg. Dabei sollen im Auftrag von Göteborg Energi die Realisierungsmöglichkeiten für eine geplante thermochemische Anlage mit 100 MW Gasleistung aufgezeigt werden. Das so produzierte synthetische Bioerdgas soll in das Gasnetz eingespeist werden können.