Energiezentrale zur Umwandlung von biogenen Roh- und Reststoffen einer Region in Wärme, Strom, SNG und flüssige Kraftstoffe II

Erzeugung eines Synthesegases aus biogenen Roh- und Reststoffen mittels Wasserdampfvergasung. Nutzung des Gases zur Strom- und Wärmeerzeugung, zur Erzeugung von gasförmigen Energieträger und/oder flüssigen Brenn- oder Treibstoffen.

Kurzbeschreibung

Status

abgeschlossen

Kurzfassung

Im gegenständlichen Projekt wird die Entwicklung und Optimierung einzelner Verfahrensstufen einer Energiezentrale zur Erzeugung eines Synthesegases aus biogenen Roh- und Reststoffen mittels Wasserdampfvergasung und der Nutzung des Gases zur Strom- und Wärmeerzeugung, zur Erzeugung von gasförmigen Energieträger und/oder flüssigen Brenn- oder Treibstoffen weitergeführt und die techno-ökonomischen Evaluierungen konkretisiert.

Die experimentellen Untersuchungen beziehen sich auf jene Verfahrensstufen, für die es am Markt derzeit keine geeigneten Lösungen gibt. Der Schwerpunkt der Arbeiten ist dabei auf die Fischer-Tropsch-Synthese (BioFiT) gerichtet, da hier noch höherer Forschungsbedarf als bei der Methanierung (BioSNG) besteht. Für die Fischer-Tropsch-Hochdrucksynthese wurde daher die Schwefelabscheidung weiter so verbessert, dass die Schwefelgehalte im gereinigten Synthesegas <1 ppmv betragen. Als zweite Komponente wurde die Produktkondensation entscheidend verbessert.

Für die angedachte Energiezentrale, die im regionalen Kontext zu sehen ist, ist es nicht erforderlich die Treibstoffausbeute zu maximieren, sondern kostengünstige Lösungen für mittlere Leistungsgrößen (50-100 MW Anlagenleistung) zu erarbeiten. Daher wurden im Rahmen dieses Projekts erste Grundlagenuntersuchungen zur Fischer-Tropsch-Synthese bei Niederdruck (=Umgebungsdruck) durchgeführt.

Wesentlich für eine zukünftige Kommerzialisierung von synthetischen Kraftstoffen sind die erzielbaren Produktqualitäten. Daher wurden in einem weiteren Schwerpunkt dieses Projektes die Produktanalysen zusammengestellt. Generell kann man feststellen, dass mittels der FT Synthese ein hochwertiger Diesel erzeugt wird, der eine wertvolle Blending-komponente darstellt oder auch als eigener Premiumkraftstoff verwendet werden kann.

Eine Marktstudie wurde durchgeführt, um die Akzeptanz derartiger Produkte bei möglichen Kunden zu erheben bzw. ein geeignetes Segment für die Einführung der Produkte am Markt ausfindig zu machen. Dabei wurden Unternehmen aus sieben unterschiedlichen Branchen ausgewählt. Aus den Untersuchungsergebnissen wird deutlich, dass Agrarbetriebe sowie die holzverarbeitenden KMUs als Vorreiter in der Verwendung von alternativen Treibstoffen besonders geeignet erscheinen.

Im Bereich der techno-ökonomischen Evaluierung wurden die Ergebnisse dieses Projektes und die in der Zwischenzeit erarbeiteten Erkenntnisse aus anderen Projekten benutzt, um die eingeschlagene Strategie von EZ-P4 weiter zu entwickeln und abzusichern. Als wesentlich neuer Aspekt werden nun jeweils zwei Typen unterschieden:

  • Fuel oriented - Dabei wird eine maximale Erzeugung des synthetischen Produktes (BioSNG bzw. BioFiT) angestrebt.
  • Polygeneration - Dabei wird ein maximaler Profit in einer gegebenen Situation (z.B. Stromeinspeisetarife) aus allen drei Produkten angestrebt.

Publikationen

Energiezentrale zur Umwandlung von biogenen Roh- und Reststoffen einer Region in Wärme, Strom, SNG und flüssige Kraftstoffe II

Schriftenreihe 46/2009 H. Hofbauer, Herausgeber: bmvit
Deutsch, 167 Seiten

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Projektbeteiligte

Projektleiter

Univ. Prof. Dr. Hermann Hofbauer
Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften, Technische Universität Wien

Projekt- bzw. Kooperationspartner

  • Repotec Umweltechnik GmbH (Projektpartner)
  • Biomasse Kraftwerk Güssing GmbH u. Co KG
  • OMV Refining & Marketing GmbH
  • Renet Kompetenzknoten Güssing Forschungsinstitut (WV-Partner)
  • Institut für Betriebswirtschaftslehre, Universität Wien

Kontaktadresse

Univ. Prof. Dr. Hermann Hofbauer
Institut Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften, Technische Universität Wien
Getreidemarkt 9/166, A-1060 Wien
Tel.: +43 (1) 58801-15901 / 15970
Fax: +43 (1) 58801-15999
Internet: www.vt.tuwien.ac.at

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