Für die Herstellung von Synthesegas aus
Biomasse steht künftig eine neue Technik zur Verfügung. Die H.C.Starck GmbH und die Cutec Institut GmbH entwickelten und testeten mehrere Katalysatoren im Labor- und Pilotmaßstab, die in der Lage sind, das Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenmonoxid (H2:CO) im Rohgas aus der Vergasung fester Biomasse zuverlässig auf Werte von 2:1 bis über 3:1 einzustellen.
Das Vorhaben wurde im Rahmen des europäischen Forschungsnetzwerkes ERA-NET Bioenergy gefördert; neben den beiden deutschen Partnern waren auch die TU Wien, das Biomassekraftwerk Güssing und die Firma Repotec aus Österreich beteiligt. Die Fördermittel für die deutschen Projektnehmer stammen aus dem „Förderprogramm Nachwachsende Rohstoffe" des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV); betreut wurde das Vorhaben von der Fachagentur
Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR).
Die Vergasung von Biomasse mit dem Wirbelschichtprinzip ist innerhalb bestimmter Leistungsbereiche bereits Stand der Technik. Bislang mangelte es aber an einer wirtschaftlich effizienten Katalysatortechnik zur Optimierung des Produktgases.
2008 traten die H.C.Starck GmbH und die Cutec GmbH deshalb an, die Technik in diesem Bereich weiter zu entwickeln. Sie stellten verschiedene Co-, Mo- und Al-haltige Katalysatoren auf Oxidbasis her, die in einen Labor- und einen Technikums-Shift-Reaktor eingebaut und getestet wurden. Die Katalysatoren erwiesen sich dabei als robust und regenerierbar und erreichten auch unter ungünstigen Bedingungen hohe CO-Umsatzraten. Die Druckverluste waren gering, eine Schwermetall- oder Methanbildung wurde nicht beobachtet. Der Teerbildung im Synthesegas, die die Aktivität der Katalysatoren hemmen kann, begegneten die Forscher mit Umbaumaßnahmen am Reaktor. Sie erreichten so eine konstante Aktivität im Langzeitbetrieb, selbst bei sehr hohen Belastungen.
Einer der Katalysatoren erzielte schließlich bei einer ausreichenden Vorheiztemperatur von mindestens 350°C ein H2:CO-Verhältnis von über 3:1, womit die Synthese von Synthetic Natural Gas möglich wäre. Dieses Ergebnis könnte die Effizienz von Anlagen zur thermo-chemischen Konversion von Biomasse deutlich erhöhen.
Wirtschaftlichkeitsberechnungen der Cutec GmbH zeigten, dass der Einsatz der neuen Katalysatoren in einer Industrieanlage auch zu ökonomischen Verbesserungen gegenüber dem derzeitigen Stand der Technik führen würde.
Der Abschlussbericht steht auf www.fnr.de im Menü Projekte & Förderung - Projekte - Suche unter den Förderkennzeichen 22018207 und 22018307 zum Download zur Verfügung. (fnr)
