Pyrolysetechnologien in Europa

Pyrolyse ist ein althergebrachtes Verfahren, das bereits vor Jahrtausenden zur Herstellung von Kohle praktiziert wurde. Bestrebungen nach Unabhängigkeit von fossilen Ressourcen und klimaneutralen sowie kreislaufwirtschaftlichen Wertschöpfungsketten, führen aktuell zu deutlich steigendem Interesse an dieser Technologie. Durch vielseitige verfahrenstechnische Ausgestaltungsmöglichkeiten stellt die Pyrolyse eine potenzielle Schlüsseltechnologie für verschiedene zum Teil hoch spezifische Anwendungen für stoffliche und energetische Prozessketten dar. Diese Vielfalt an Möglichkeiten resultiert jedoch gleichzeitig in einer hohen Komplexität, die es erschwert einen Überblick über angebotene Anlagen zu bekommen.

Ziel dieser Studie ist es, Informationen vielfältiger Systeme in eine vergleichbare Form zu bringen und dadurch eine Übersicht für Interessierte zu ermöglichen. Der Aufwand der Informationsbeschaffung als initialer Schritt für Umsetzungen soll dadurch reduziert werden. Hierdurch soll zur Realisierung regionaler Pyrolyseprojekte als Bestandteil kreislaufwirtschaftlicher Stoffnutzungskonzepte beigetragen werden.

Dieser Bericht gibt einen Überblick über Anlagen für mittelschnelle Pyrolyse von europäischen Herstellern im vorindustriellen Maßstab. Diese wurden anhand einer umfassenden Technologierecherche und Interviews ermittelt. Als Ergebnis wurden Informationen über 19 Technologien von 15 Herstellern gesammelt. Diese umfassen acht Themenblöcke:

• Rohstoffe
• Produkte
• Kapazität
• Ökonomische Daten
• Peripherie und Integration ins Gesamtsystem
• Markt und Referenzen
• Verfahren
• Betriebsparameter

In vielen Überblicksdarstellungen werden die Daten der einzelnen Technologien veranschaulicht und gegenübergestellt. Zudem werden Hintergrundinformationen zu den Verfahren gegeben, wodurch Anlageninteressierten ein Einblick ermöglicht werden soll. Anhand der erhobenen Daten wurden ökonomische Kennzahlen abgeleitet. Zudem wird eine grundlegende Prozessbewertung durchgeführt, die einerseits Massen-, Kohlenstoff und Energiebilanzen umfasst. Durch den Vergleich mit Stand-der-Technik Verbrennungstechnologien und den Einsatz verschiedener Rohstoffe werden einige Aspekte zur Wirtschaftlichkeit näher beleuchtet.

Die Technologieübersicht zeigt, dass der Schwerpunkt für Pyrolyseanlagen im kleinen Maßstab in Zentraleuropa liegt, und sich die meisten Hersteller in einer frühen Unternehmensphase befinden. Trotz meist noch geringer Absatzzahlen wird auf das rege Kundeninteresse in Europa bis weltweit verwiesen.

Die Auswertungen bestätigen, dass es eine große Vielfalt an technologischen Lösungen und zugrunde liegenden Zielsetzungen gibt. Schwerpunkt liegt hierbei auf kontinuierlichen Anlagen, wobei Schneckenreaktoren am häufigsten zum Einsatz kommen. Batch-Reaktoren spielen hingegen eine untergeordnete Rolle. Sie können jedoch gerade für kleinste Kapazitäten eine interessante Option darstellen, was sich in hohen Verkaufszahlen einer Batch-Anlage wiederspiegelt. Die Palette der möglichen Einsatzstoffe ist sehr vielfältig. Besonders viel Erfahrung gibt es mit Biomasse-basierten Schüttgütern, Biogas-Gärrest und Klärschlamm. Neben Biokohle werden Pyrolysegas, Pyrolyseöl und Holzessig als Hauptprodukte genannt.

Die Wirtschaftlichkeitsberechnungen haben gezeigt, dass zum momentanen Zeitpunkt sehr günstige Bedingungen erforderlich sind, um einen sicheren Gewinn erzielen zu können. Schwankungen der Marktpreise für Rohstoffe und Produkte, sowie des Absatzes können sich sowohl positiv als auch negativ auf den Gewinn auswirken. Aufgrund einer niedrigen ermittelten Gewinnspanne, ist das Risiko für Verluste bisher jedoch noch hoch zu bewerten.

Insgesamt kann von einer guten Ausgangslage für die weitere Entwicklung von Pyrolyse im kleinen Maßstab ausgegangen werden. Obwohl die Wirtschaftlichkeit bisher noch grenzwertig ist, könnten zukünftige Entwicklungen den rentablen Betrieb einer Pyrolyseanlage sichern. Neben der Senkung der Investitionskosten die sich im Zuge der Etablierung ergeben werden, können sich politische Rahmenbedingungen für umweltfreundliche Prozesskette sowie die zusätzliche Vermarktung von CO2-Zertifikaten positiv auf das Betriebsergebnis auswirken. Zudem hat die Erhebung die regen Entwicklungstätigkeiten in diesem Bereich mit einer Vielfalt an technologischen Konzepten gezeigt. Aufgrund der recht jungen Entwicklungen wird von einem weiteren Entwicklungs- und Optimierungspotenzial, das zu höherer Effizienz und Wirtschaftlichkeit führt, ausgegangen.

BEST - Bioenergy and Sustainable Technologies GmbH

• DI Dr. Franziska Klauser
• DI Dr. Markus Schwarz
• DI Manuel Schwabl
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