16.11.2021 | Zittau

Die Hochschule Zittau/Görlitz verfügt über ein Thermochemischen Versuchsfeld. Hier hat sie bereits eine ganze Reihe an unterschiedlichen Brennstoffen für die Biomassevergasung erforscht. Nun untersuchte sie speziell die Strohvergasung. Hier liegt ein großes Potential, das bisher nicht gehoben werden konnte.Die Gründe: Die vor allem durch die im Vergleich zum Holzhackschnitzeleinsatz niedrige Ascheerweichungstemperatur sowie relativ hohe Aschegehalte von Stroh. Deswegen wurde bei der energetischen Verwertung von Stroh bisher hauptsächlich die Verbrennung bzw. Co-Verbrennung eingesetzt.

Im Rahmen des Projektes HORA (Hochtemperaturkonversion von Rest- und Abfallstoffen für Energiedienstleistungen) wurde ein Vergaserprototyp der Fa. MFC Multifuel Conversion GmbH genutzt. Besonderheit dieses kleintechnischen Festbett-Gleichstrom-Vergasers ist der Umgang mit Verschlackungen während des Anlagenbetriebes und somit die prinzipielle Einsatzfähigkeit von Brennstoffen mit den oben erwähnten Eigenschaften.

Die wichtigsten Ergebnisse der durchgeführten Messfahrten waren:

1. Funktionsfähigkeit: Es konnte der Nachweis erbracht werden, dass mit kleintechnischer Festbett-Gleichstrom-Vergasung die Vergasung von Stroh zum Zwecke der Schwachgasbereitstellung durchgehend über 25 Stunden und ohne Anzeichen von Prozessproblemen stabil möglich ist.
2. Gasqualität: Die Qualität des Produktgases war dabei aus energetischer Sicht ähnlich der von Produktgasen bei der Festbett-Gleichstrom-Vergasung von Holz.
3. Effizienz: Anhand der ermittelten Kenngrößen (Kaltgaswirkungsgrad und Brennstoffausnutzungsgrad) konnte eine gute Umsetzungseffizienz des Brennstoffes in diesem Vergaserprototyp ermittelt werden.

Abbildung: Vergaserprototyp X5 der Firma MFC GmbH

Als Standardbrennstoff wurden Weizenstrohpellets verwendet. Ersichtlich bei dem Vergleich sind die deutlich höheren Aschegehalte von Stroh und niedrigere Ascheerweichungstemperaturen. Außerdem existieren maßgebliche Unterschiede beim Schwefel- und Stickstoffgehalt. Deren größeren Anteile im Stroh können zu Korrosionsgefahr und einen evtl. höheren Aufwand bei der Emissionsminderung führen.

Fazit

• Als Ergebnis der durchgeführten Messfahrten konnte der Nachweis erbracht werden, dass mit kleintechnischer Festbett-Gleichstromvergasung (hier mit dem Vergaserprototyp X5 der Fa. MFC GmbH) die Vergasung von Strohpellets zum Zwecke der Schwachgasbereitstellung möglich ist.
  
  
• Insgesamt wurden im Rahmen der Untersuchung neun Messfahrten mit über 75 Stunden Betriebszeit durchgeführt. Dabei wurde die Anlage im Rahmen der abschließenden Langzeitmessfahrt über 25 Stunden kontinuierlich betrieben.
  
  
• Während des Betriebes trat kein Anlagenausfall aufgrund von Verschlackung des Reaktors auf, sodass für den Zeitraum der Messfahrten die Eignung von Rost und Poker zur mechanischen Schlackebehandlung während des Anlagenbetriebes nachgewiesen werden konnte.