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Thermochemische Konversion von Holz und HTK-Kohle Kalkar, 02. Juli 2014
Thermochemische Konversion
von Holz und Kohle aus
hydrothermaler Karbonisierung
dezentec ingenieurgesellschaft mbH www.dezentec.de
hydrothermaler Karbonisierung
Ein Beitrag zur zukünftig dekarbonisierten
Stromversorgung und zur Energiewende
Thermochemische Konversion von Holz und HTK-Kohle Kalkar, 02. Juli 2014
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
Thermochemische Konversion von Holz und HTK-Kohle Kalkar, 02. Juli 2014
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
Thermochemische Konversion von Holz und HTK-Kohle Kalkar, 02. Juli 2014
Historie Holzgas
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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
Thermochemische Konversion von Holz und HTK-Kohle Kalkar, 02. Juli 2014
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit.
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Kontakt
dezentec ingenieurgesellschaft mbH
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
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