Die thermochemische Gaserzeugung aus Holz hat die früheren technischen Schwierigkeiten überwunden und in Deutschland einen Markt gefunden. Doch nachdem die Einspeisevergütung für den aus Holzgas erzeugten Strom gekürzt wurde, können neue Anlagen hierzulande nicht mehr wirtschaftlich betrieben werden.

Waldholz kann in kleinen Holzvergaser-Anlagen genutzt werden, um klimaverträglich Strom und Wärme zu produzieren. Archiv-Foto: Stefan Schroeter


Die Technik für kleine Holzvergaser hat sich in den vergangenen Jahren gut entwickelt. Mittlerweile seien bundesweit Anlagen mit einer Stromleistung von insgesamt 40 MW installiert, berichtete Martin Zeymer, Wissenschaftler am DBFZ Deutschen Biomasse-Forschungszentrum. Allerdings könnten neue Anlagen mit den aktuellen Vergütungssätzen für den eingespeisten Strom nicht mehr wirtschaftlich betrieben werden, sagte Zeymer gestern auf der Leipziger Energiemesse Enertec.

Kleine Holzvergaser sind gut dafür geeignet, dezentral und klimaverträglich Strom und Wärme aus lokalen Holz-Brennstoffen zu produzieren. Sie liefern zunächst ein thermochemisch erzeugtes Brenngas, das dann in einem angeschlossenen kleinen Heizkraftwerk zur Strom- und Wärmeproduktion dient. Besonders interessant ist diese Technik für solche Anlagenbetreiber, die selbst über Holz verfügen und es aufbereiten können. Die Anlagentechnik ist wegen des zusätzlich nötigen Vergasers allerdings auch relativ aufwendig.

Die erfolgreichsten Anlagenhersteller auf diesem jungen Markt sind die bayerischen Unternehmen Burkhardt und Spanner. Burkhardt verwendet einen Festbettvergaser, der genormte Holzpellets als Ausgangsstoff nutzt. Das so erzeugte Brenngas dient in einem Zündstrahlmotor dazu, Strom mit 180 Kilowatt und Wärme mit 250 kW Leistung zu produzieren. Zeymer zufolge ist diese Kombination technisch ausgereift und erreicht eine Verfügbarkeit von 95 Prozent. Bisher habe Burkhard mehr als 100 solcher Anlagen verkauft. Spanner bietet drei kleinere Anlagen an, die mit Holz-Hackschnitzeln betrieben werden. Diese Anlagen haben sich inzwischen mehr als 200 Mal verkauft, auch im europäischen Ausland, Japan und Kanada. Andere Anlagenhersteller kommen auf deutlich kleinere Verkaufszahlen.

Den Aufschwung der Holzvergasung seit dem Jahr 2011 erklärte Zeymer zum einen damit, dass die Anlagentechnik zu diesem Zeitpunkt deutlich zuverlässiger als zuvor geworden war. Zum anderen wurde der aus Holzgas erzeugte Strom bei der Einspeisung ins Netz mit relativ hohen Sätzen von bis zu 20 Cent pro Kilowattstunde vergütet. Seit der Novelle des Erneuerbare Energien Gesetzes vom August 2014 sind allerdings nur noch Vergütungen bis zu 13,66 Ct/kWh möglich. Zeymer zufolge reicht dies auch bei einer optimalen Kostenstruktur nicht aus, um eine Holzvergaser-Anlage wirtschaftlich zu betreiben.

Der DBFZ-Wissenschaftler nimmt an, dass die Anlagenhersteller sich nun neue Märkte für diese Technik erschließen. So gebe es in Italien und in der Schweiz bessere Einspeisevergütungen, in Osteuropa wiederum koste der Brennstoff wesentlich weniger.


Holzgas für Mikro-KWK

Noch wesentlich mehr Entwicklungsarbeit ist für sogenannte Mikro-KWK-Anlagen nötig, die Holz für die Strom- und Wärmeproduktion nutzen und über kleinere Stromleistungen von bis zu 30 Kilowatt verfügen. Wie DBFZ-Wissenschaftler Daniel Büchner berichtete, arbeitet das Unternehmen Ökofen daran, einen Pellet-Brennwertkessel aus eigener Produktion mit einem ebenfalls serienmäßig hergestellten Stirlingmotor von Microgen zu kombinieren. Damit wäre eine Stromleistung von 1 kW und eine Wärmeleistung von 11 kW erreichbar. Eine mögliche Markteinführung sei hier aber noch unklar, sagte Büchner.

Der Hersteller Hoval versucht derzeit, einen Stirlingmotor mit 1 kW Stromleistung so anzupassen, dass er an Stückholzkessel angeschlossen werden und ihre Wärme zur Stromproduktion nutzen kann. Eine Kommerzialisierung ist hier laut Büchner allerdings noch nicht geplant. Andere Firmen arbeiten derzeit beispielsweise daran, einen Holzpellet-Vergaser mit einem Verbrennungsmotor und einen Dampfkolben-Motor mit einem Pelletbrenner zu kombinieren.

Das DBFZ trägt zum Erkenntnisgewinn auf diesem Gebiet mit einer eigenen Forschungsanlage bei. Die Wissenschaftler haben dazu einen kleinen Festbettvergaser für Holzkohle gebaut, der ein teerfreies Brenngas liefert. Es muss vor der Verbrennung nur noch gekühlt und gefiltert werden. Die übrigen Anlagenteile sind einfache Serienprodukte: Ein kleiner  Verbrennungsmotor aus einem Motorroller und eine Niederspannungs-Lichtmaschine. Mit dieser Forschungsanlage wollen Büchner und seine Kollegen ermitteln, wie flexibel ein Mikrovergaser betrieben werden kann, und ob sich eine solche Anlage beispielsweise auch in einem Einfamilienhaus betreiben lässt.