IEA FBC Technologieprogramm Wirbelschichttechnologie (Arbeitsperiode 2009 - 2013)

Das IEA Implementing Agreement Wirbelschichttechnologie (FBC) ist eine Erfolgsstory mit durchaus schon langer Tradition. Österreich ist 1999 als offizielles Mitglied dem Implementing Agreement beigetreten und hatte den Vorsitz bereits zweimal (2000 - 2002 sowie 2011 - 2013) inne. Im Laufe dieser Zeit hat sich die Anzahl der Mitgliedsstaaten noch um USA, China, Russland, Polen, Griechenland, der Tschechischen Republik und als jüngstes Mitglied (seit 2013) Ungarn auf 18 erhöht.

Das starkte Interesse aktiv an diesem Implementing Agreement mitzuarbeiten und sich auszutauschen, zeigt die Attraktivität der Wirbelschichttechnologie und die große Bandbreite an Einsatzmöglichkeiten wie auch die vielfältigen Herausforderungen.

Das IEA Wirbelschichttechnologie Implementing Agreement fördert als "Task Shared" Agreement den Informationsaustausch zwischen den Mitgliedern. Es wurden auf internationaler und nationaler Ebene Workshops und Tagungen abgehalten, an den Executive Committee Meetings der österreichische Standpunkt vertreten, Anlagen besucht und deren Daten erhoben, Publikationen erstellt und Fachtreffen mit allen Stakeholdern durchgeführt (siehe z.B. Past Events der IEA-FBC Website). Dabei werden die internationalen und nationalen Trends erfasst und unterstützt. Diese werden im folgenden kurz skizziert.

So entwickelt sich die Wirbelschichttechnologie einerseits in Richtung 600 und 800 MWe mit Kohle als Hauptbrennstoff und Biomasse als Begleitbrennstoff und höchsten Anlagenwirkungsgraden. Auch ein Trend in Richtung großer Biomasse - Wirbelschichtanlagen ist vorhanden.

Eine große Herausforderung ist das breite Brennstoff-Spektrum im Leistungsbereich (ca. 15 - 150 MWth) und in der thermischen Nutzung von Biomasse und Reststoffen bei gleichzeitiger Reduktion der Emissionen und Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit.

Eine weitere Herausforderung ist hier auch der Einsatz in Richtung kleiner dezentraler Anlagen (z.B. unter 10 MWth) wie z.B. für die thermische Nutzung von Klärschlamm.

Die Wirbelschicht kann auch wichtige Beiträge zur Abscheidung von CO2 durch Oxyfuel Verbrennung leisten, was erfolgreich in einer Anlage von 30 MWth demonstriert wurde. Auch bei Chemical Looping Combustion (CLC), wo die Verbrennung separat in einem Fuel - Reaktor abläuft, dient die Wirbelschicht zur Erzeugung eines CO2 -reichen und damit leichter separierbaren Abgasstroms.

Die Wirbelschicht wird erfolgreich zur Gaserzeugung aus Biomasse eingesetzt. Neue Anlagen werden hier errichtet und der Maßstab vergrößert. Das gewonnene Synthesegas kann im Gasmotor verstromt werden, aber auch zur Gewinnung von Kraftstoffen wie Fischer - Tropsch Diesel genützt werden.

In Österreich sind 27 Wirbelschichtanlagen mit einem Leistungsspektrum von 1 - 133 MWth in Betrieb und mit einer Gesamtleistung von mehr als 1000 MWth. Der Einsatz der Wirbelschichttechnologie basierend auf der thermischen Leistung ist mit ca. 50% in der Papier- und Zellstoffindustrie gefolgt von der thermischen Nutzung von Reststoffen, Biomasse und Klärschlamm. Die eingesetzte Brennstoffpalette ist generell breit und reicht von Biomasse, zu Reststoffen, Schlämmen und Kohle. In Österrreich ist die gesamte Breite an Akteuren auf dem Gebiet der Wirbelschicht vertreten, von Forschung und Lehre, Anlagenbetreibern und Anlagenbau, sowie Ministerien und Behörden.

Um die aktuellen und zukünftigen Herausforderung der Entwicklung und den Einsatz der Wirbelschichttechnologie gut begegnen zu können, sind eine nationale, internationale und über Europa hinaus ausgezeichnete Vernetzung aller Akteure eine exzellente Basis. Das IEA Implementing Agreement trägt dazu signifikant bei.

Status Reports

Weitere Publikationen

• Technologien Österreichischer Wirbelschicht-Verbrennungsanlagen (2012) - Diplomarbeit Amon Purgar, Technische Universität Wien (pdf, 3.6 MB)
• Minutes, Berichte und Vorträge der Meetings

China, Finnland, Frankreich, Griechenland, Großbritannien, Italien, Japan, Kanada, Korea, Österreich, Polen, Portugal, Russland, Schweden, Spanien, Tschechische Republik, Ungarn, USA

Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und
technische Biowissenschaften
Technische Universität Wien
a.o.Univ.Prof.Dr. Franz Winter
Getreidemarkt 9/166
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