Die bedeutendste Erkenntnis der Forschungstätigkeit war, dass Aschen, die durch den Vergasungsvorgang von Brennstoffen niedriger Qualität entstehen und im Normalfall als zu entsorgender Rückstand gesehen werden, so genutzt werden können, dass die Verfügbarkeit und Leistungsfähigkeit des Vergasungsprozesses signifikant gesteigert werden kann.

In der Erzeugung von Strom durch Biomasse wird seit geraumer Zeit die Zweibett-Wirbelschicht-Dampfvergasung eingesetzt. Diese Technologie wurde seit Beginn der 90er-Jahre unter der Leitung von Hermann Hofbauer, Professor an der TU Wien und wissenschaftlicher Berater von BIOENERGY 2020+, entwickelt. Dabei handelt es sich um einen hochwertigen und effizienten Prozess, der es ermöglicht, alternative, schwierig zu verwertende Rohstoffe einzusetzen, wie z.B. Holzrestgut bis zu Müll. Damit wird sichergestellt, dass hochwertiges Holz für höherwertige Produkte, wie z.B. Möbel verwendet werden kann. Ebenfalls schon lange eingesetzt wird bei diesem Verfahren auch das Mineral Olivin, das hier als Katalysator und Wärmeträger funktioniert. Olivin wird üblicherweise als Schmuckstein verwendet und ist daher ein wertvolles Material. Die große Herausforderung, vor der sich die österreichischen Wissenschaftler sahen, war, die Verunreinigungen (Asche), die durch den Einsatz von Rohstoffen mit niedriger Qualität entstehen, zu reduzieren um das wertvolle Olivin länger im System zu erhalten.

Durch die intensive Forschungskooperation zwischen dem Kompetenzzentrum BIOENERGY 2020+  und der TU Wien stellte man fest, dass der Edelstein Olivin durch die Asche eine Schicht bildet, die die katalytische Aktivität des Olivins sogar noch vergrößert und so Verunreinigungen reduziert.

Geforscht wurde in diesem Zusammenhang in enger Kooperation mit dem Holzvergasungsanlage in Senden bei Ulm, welches die Zweibett-Wirbelschicht-Dampfvergasung einsetzt.

Bei diesem Heizkraftwerk wurden Stoffströme analysiert und in Folge dessen das technische Konzept wesentlich verbessert. Es wurden z.B. Vorratsbehälter und Transportmechanismen derart umgestaltet, dass die Anlage bezüglich der Durchführung von Versuchen sehr variabel ist. Hierdurch konnten Parameter für eine optimale Betriebsführung ermittelt und eingestellt werden. Durch die verbesserte Prozessführung des Vergasungssystems wurde die Produktgasqualität im letzten Quartal 2017 nachweislich, bezogen auf die Verunreinigungen, um das 2 bis 3 fache gesteigert.

Basierend auf den Forschungsergebnissen konnten zwei wesentliche Maßnahmen zur Optimierung der Anlage durchgeführt werden. Zum einen wurden die Aschekreisläufe verbessert, sodass Olivin, welches bereits eine aschereiche Schicht besitzt, länger im Einsatz ist und zum anderen wurden zusätzliche Dampfdüsen eingebaut, um eine optimale Durchmischung von Olivin und Biomasse herzustellen. Dadurch wird die Verunreinigung im Gas signifikant reduziert und die Leistungsfähigkeit massiv gesteigert.

Dies gelang mit der angewandten Technologie noch niemandem. Zudem eröffnen sich durch die erfolgreiche Weiterentwicklung dieser Technologie nachhaltige und zukunftsfähige Möglichkeiten zur energetischen und stofflichen Nutzung von Biomasse.

Das COMET-Projekt, in dessen Rahmen diese Erkenntnisse gewonnen wurden, lief unter der Projektleitung von DI Dr. Matthias Kuba (Unit Head von BIOENERGY 2020+) bis Ende März 2017. Mit April dieses Jahres startete bereits ein Folgeprojekt mit einem noch größeren Projektkonsortium.

2017-09-21