Pilot-Vergasungsanlage in Betrieb

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Biogas | 26.11.2012
Pilot-Vergasungsanlage in Betrieb
In Oberdorf, nur wenige Kilometer von Luzern (Schweiz) entfernt, steht eine HolzschnitzelVergasungsanlage von GTS für die Herstellung von Synthesegas, das in einem BHKW für die
Erzeugung von Strom und Wärme verwendet wird.
Luzern - Es handelt sich um eine Festbett-Vergasungsanlage mit diskontinuierlicher Beschickung.
Die acht Vergasungsreaktoren arbeiten nach dem Doppelfeuerprinzip mit zwei Oxidationszonen,
dadurch wird der Brennstoff in den Reaktoren vollständig umgesetzt und es bleibt nur reine Asche
ohne Kohle übrig. Es werden zwei BHKW mit einer Leistung von jeweils 500 kWh für insgesamt 1
MWh versorgt.
Vergasungsanlage in Nidwalden (Foto: GTS).
Die Fütterung der Anlage erfolgt mit Holzschnitzeln als
Brennstoff. Die von den BHKW und Gaskühlern erzeugte
Wärme wird in ein Fernwärmenetz eingespeist, während
die Niedertemperatur-Restwärme der Anlage, wie zum
Beispiel die Strahlungswärme aus dem Reaktorgebäude,
für die Trocknung der Holzschnitzel eingesetzt wird.
Insbesondere wird auf dieser Anlage Bauholz aus
Abrissen verwendet. Dies ist mit einem bemerkenswerten
ökonomischen Vorteil verbunden. In der Tat liegt der
Preis der Holzschnitzel aus Abriss-Bauholz laut Bernhard
Böcker-Riese, der für die Optimierung der Anlage
verantwortlich war, bei etwa der Hälfte vom frischem Waldholz.
Eigenschaften der Holzschnitzel
Die Holzschnitzel müssen bestimmte Eigenschaften aufweisen, um die Anforderungen der Anlage zu
erfüllen. Insbesondere darf der Fremdbesatz (Eisen, Steine usw.), sowie der Rindenanteil nicht zu
groß werden, z.B. ist die Verwendung von Rindenmulch nicht möglich. Hinsichtlich der Maße
müssen mindestens 80% der Holzschnitzel Abmessungen zwischen 20 und 150 mm Länge
aufweisen. Der Anteil von Holzschnitzeln unter 10 mm darf nicht über 2% und der Anteil der über
200 mm langen Teile muss unter 1% liegen.
BTS-Veranstaltung in Leipzig
An diesem Donnerstag, den 29. November 2012, organisiert das Unternehmen BTS Biogas aus
Italien im Messezentrum Leipzig eine kostenlose Informationsveranstaltung. Unter der Losung
"Biogas: deutsch-italienische Hochleistungskuh" erörtern Experten aus Deutschland und Italien die
technischen und biologischen Herausforderungen des Multitalents. joule-Moderator Rouven Zietz
wird die Veranstaltung am Donnerstag moderieren.
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Zu stark zerkleinerte Holzschnitzel können zu Störungen im Betrieb des Vergasungsreaktors führen,
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28.11.2012
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zu große Holzschnitzel können eine Blockierung des Fütterungssystems verursachen.
Die Vergasung
Bei der Holzvergasung handelt es sich um eine thermochemische Aufbereitung, bei der ein stark
Kohlenstoffhaltiges Material, wie in diesem Falle die Holzschnitzel, in eine Gasmischung
umgewandelt wird, deren Hauptbestandteile Kohlenmonoxid, Wasserstoff und Stickstoff sind. Der
chemische Prozess erfolgt bei hoher Temperatur und Vorliegen eines Oxidans (in diesem Falle Luft),
der so berechnet wird, dass die Sauerstoffmenge unter der für die vollständige Verbrennung
erforderlichen Menge liegt. Das so gewonnene Produktgas ist, fachlich nicht ganz korrekt, auch als
Synthesegas oder Syngas bekannt. Es handelt sich hierbei um einen Brennstoff, der für die
Erzeugung von Strom in Gasturbinen oder, wie in diesem Fall, mit höherem Wirkungsgrad als
Treibstoff für Verbrennungsmotoren verwendet werden kann.
Betriebsschema der Anlage
Die GTS Anlage verfügt über eine Lagerhalle, in der die Holzschnitzel abgeladen werden. Mit einer
vollständig automatisierten Krananlage werden die Holzschnitzel ins Innere der Halle und auf den
Schubboden transportiert. Hier wird mit der Restwärme aus der Reaktorhalle der Feuchtigkeitsgehalt
der Holzschnitzel auf 10% gegenüber den 20-30% bei der Anlieferung abgesenkt.
Mit einem Trogkettenförderer werden die Holzschnitzel vom Schubboden zu den zwei
Vorlagebehältern und von dort aus mit Schnecken auf die Vergasungsreaktoren verteilt. In den
Reaktoren erfolgt eine Reihe von Umsetzungsprozessen der Holzschnitzel: die vollständige
Trockung, die Pyrolyse, eine erste Oxidationsphase, eine Reduktionsphase und eine zweite
Oxidationsphase.
Aus dem Reaktor, in dem die Luftmenge so stark begrenzt ist, dass die Holzschnitzel nicht
vollständig verbrannt werden, wird das Synthesegas abgesaugt, das bei der Vergasung des Holzes
entsteht.
Das Synthesegas wird gekühlt, gefiltert, gewaschen und anschließend über das Gebläse den beiden
BHKW zugeführt. Im Falle einer Blockierung des BHKW fördert das Sicherheitssystem der Anlage
das Gas auf die Notfall-Gasfackel.
Die Qualitätsmerkmale der Hauptbestandteile des Synthesegases werden kontinuierlich über ein
automatische Analysesystem überprüft.
Die Anlage verfügt auch über ein Brandschutz-Kontrollsystem, das bei Bedarf Stickstoff in das
Zufuhrsystem einleitet, um einen Rückbrand der Holzschnitzel zu vermeiden.
Anlagedaten
Die Pilotanlage von GTS wurde 2008 erstellt und wurde nach einer ersten Erprobungsphase im Jahre
2010 vollständig in Betrieb genommen. Sie erreicht, je nach erforderlichem Wartungsaufwand,
zwischen 7.500-8.000 Betriebsstunden im Jahr.
Der Anteil des Stromeigenverbrauchs der Anlage liegt bei ca. 6% und ist hauptsächlich auf die
Gasförderung, Trocknung und elektrischen Transportsysteme der Holzschnitzel zurückzuführen.
Für den Betrieb der Anlage stehen drei Arbeiter während der Tagesstunden zu Verfügung.
Tatsächlich dient der dritte Arbeiter als Urlaubs- und Krankenvertretung. Während der Nachtstunden
befinden sich keine Arbeiter in der Zentrale, es ist jedoch ein Bereitschaftsservice vorgesehen, der
bei Betriebsstörungen automatisch aktiviert wird.
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Die Anlage ist vollständig schallgedämmt und befindet sich in einem gemischten Wohn- und
Industriegebiet, nur wenige Dutzend Meter von Wohngebäuden entfernt.
pm
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