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Gasaufbereitung von Abfallholz zu Wasserstoff

BtX energy, Burkhardt und ProMethan, allesamt Anlagenbauer aus dem Bioenergiebereich haben in der ersten Jahreshälfte einen großen Schritt vom Labor in die Praxis für Wasserstoff aus Abfallholz genommen, indem sie gemeinsam eine Gasaufbereitungstechnologie zur Wirkungsgradsteigerung auf über 50 % vom Abfallholz zum reinen Wasserstoff erprobt haben.

von | 01.07.24

Wasserstoffreaktor an den Vergaseranlagen von Burkhardt (120 kg Hackschnitzel pro Stunde) und ProMethan (60 kg Hackschnitzel pro Stunde). V.l.n.R.: Markus Kollmer (Burkhardt), Andreas Molle, Julian Haffelder, Andreas Molle (BtX), Robert Völkl (ProMethan).

1. Juni 2024 |  BtX energy, Burkhardt und ProMethan, allesamt Anlagenbauer aus dem Bioenergiebereich haben in der ersten Jahreshälfte einen großen Schritt vom Labor in die Praxis für Wasserstoff aus Abfallholz genommen, indem sie gemeinsam eine Gasaufbereitungstechnologie zur Wirkungsgradsteigerung auf über 50 % vom Abfallholz zum reinen Wasserstoff erprobt haben.

 

An dieser Stelle wird der klimafreundliche Treibstoff wirtschaftlich interessant. Holzvergaser wurden schon vor 100 Jahren für die Treibstoffproduktion eingesetzt, damals direkt im Fahrzeug mit Verbrennungsmotor. Leider war die Technologie bei Weitem nicht ausgereift, der Wirkungsgrad gering und die Motoren permanent verstopft vom Holzteer. Anders ist das heute: Moderne Anlagenbauer wie die ProMethan GmbH mit Hackschnitzelvergasern mit 200 – 1000 kW Brennstoffleistung modular und die Burkhardt GmbH mit Anlagen von 500 kW bis zu 6 MW produzieren zuverlässig sauberes Gas aus Restholz. Stellt man daraus Wasserstoff her, erreicht dieser durch die Brennstoffzellentechnik den doppelten Wirkungsgrad im Fahrzeug. Durch die moderne Anlagentechnologie und die Reinheitsanforderungen von Wasserstoff besteht auch keine Gefahr mehr für Ausfälle. Dass das möglich ist, haben die beiden Anlagenbauer zusammen mit BtX nun bewiesen.

Altbekannte Technologie neu gedacht

Die Technologie hierfür ist keine Quantenphysik – die sogenannte Wassergas-Shift-Reaktion ist fester Bestandteil der Erdgasbranche und produziert dort seit Jahrzehnten fossilen Wasserstoff. Die Prozesse unterscheiden sich jedoch merklich, weshalb ein ausgeklügeltes Temperaturmanagement dafür sorgt, dass der neue BtX-Reaktor weder auskühlt noch überhitzt und zudem keinerlei externe Energie benötigt. Nachfolgende Grafik zeigt den Prozess schematisch vom Restholz bis zum Wasserstoff.

Diskussion um die Nachhaltigkeit von Holz als Energieträger

Die Nachhaltigkeit von Holzheizungen war jüngst noch Streitpunkt in Brüssel. Eine Diskussion, die lange, komplex und von starken Meinungsbildern geprägt ist. Am Ende des Tages sind eine nachhaltige Forstwirtschaft, eine moderne, feinstaubarme Technologie und kurze Transportwege die leider eben nicht überall in Europa gegebenen Anforderungen, die Holzenergie wirklich nachhaltig und klimafreundlich machen. All das wird hier jedoch vereint: Dezentrale Holzvergaser verarbeiten Restholz aus Forst oder Industrie am Ort der Gestehung zu einem Synthesegas, das anschließend in eine Mischung aus Wasserstoff (50 % der Energie) und Wärme (30 % der Energie) mit hohem Systemwirkungsgrad gewandelt werden. Der Wasserstoff kann dann beispielsweise zur Betankung der Lieferfahrzeuge für die eigentlichen Holzprodukte oder weitere Restholz-Hackschnitzel oder -Pellets eingesetzt werden, um auch deren Klimabilanz in der Heizung zu verbessern.

Biowasserstoff als zugelassene Option für den Klimaschutz

Die Zulassung von biogenem Wasserstoff als grünem Treibstoff erfolgte im Rahmen der Novellierung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes im Jahr 2021. In Folge zielführender Diskussionen zwischen Politik, Fachverband Biogas und StartUps wie der BtX energy GmbH konnte diese entscheidende Verbesserung erzielt werden. Die gesetzliche Einigung auf einen reinen Reststoffeinsatz klingt sinnvoll: Alles, was nicht verfüttert oder stofflich verarbeitet werden kann, darf in den Tank. BtX energy ist seit März auch Inhaber des einzig gültigen Zertifikates für grünen Wasserstoff mit ihrer Anlage zur Wasserstofferzeugung aus Gülle und Mist.

Markteinführung und weitere Innovationen

Nachdem die Funktionalität nun für die zwei unterschiedlichen Vergasertechnologien und Dimensionen erprobt ist, soll es in großen Schritten Richtung Markteintritt gehen. Hierfür wollen Burkhardt und BtX in den kommenden Jahren zum einen eine vollständige Anlage bis zur Wasserstoffabscheidung aufbauen und parallel die Flüssigtreibstoffsynthese aus Holzgas erproben.

 

(Quelle: BtX/2024)

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