Strom und Wärme aus Altholz

Holzvergasung – ein Energiemodell für die Zukunft?

Wenn es um das Thema Holzvergasung geht, so haben viele Menschen noch heute Bilder im Kopf, wie Autos in den letzten Kriegsjahren und der Nachkriegszeit mit archaisch anmutenden Aufbauten die Straße beherrschten. Die bewusste thermochemische Vergasung von biogenen Brennstoffen – so die fachlich korrekte Bezeichnung – gibt es allerdings bereits seit dem Mittelalter. Wie sie technisch funktioniert und was sie heute leisten kann, haben wir uns im Vorfeld unserer neuen Ingenieurgeschichte, die sich mit einem Schweizer Holz-Heizkraftwerk beschäftigt, einmal genauer an.

Wie funktioniert die thermochemische Vergasung von Biomasse?
Bei der thermochemischen Vergasung von Biomasse wird mithilfe eines Vergasungsmittels (z. B. Luft oder auch reiner Sauerstoff) und Temperaturen von über 600 Grad Celsius der brennbare Anteil der festen Biomasse in ein brennbares Gas umgewandelt. Bei einem sauerstoffhaltigen Vergasungsmittel sorgen Biomasse und Vergasungsmittel dafür, dass die Temperatur von selbst gehalten wird. Bei anderen Vergasungsmitteln (z. B. Wasserdampf) muss die Energie von außen hinzugefügt werden.

Einsatz von Holzvergasung in Fahrzeugen
Der bewusste Einsatz dieser Technologie erfolgte bereits im ausgehenden Mittelalter. Ab der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts wurde die Holzvergasung industriell eingesetzt. Ziel war damals allerdings nicht die Energiebereitstellung oder -umwandlung, sondern die Gewinnung von Grundchemikalien.

Bild: BundesarchivADN-ZB/SNB Pkw mit Holzgasantrieb in Berlin 1946

Pkw mit Holzgasantrieb in Berlin im Jahr 1946

Nach dem ersten Weltkrieg kam man auf die Idee, Kraftfahrzeuge mit dem sogenannten Holzgas anzutreiben, um unabhängig von zu importierenden Kraftstoffen zu sein. Auch wenn zwischenzeitlich mehrere Hunderttausend Fahrzeuge mit Holzgas angetrieben wurden, so erwies sich die Technik doch als wartungsintensiv und störanfällig. Dies war auch darauf zurückzuführen, dass im Vergleich zu den herkömmlichen Kraftfahrzeugen zwei für den Antrieb notwendige Aggregate unterschiedlichster Bauart in Kombination funktionieren mussten. Dass die bei der Erzeugung von Holzgas entstehende Wärme in der Regel nicht genutzt werden konnte und somit ein Großteil der im Holz enthaltenen Energie verpuffte, wirkte einem hohen Wirkungsgrad beim Antrieb von Fahrzeugen entgegen.

Biomasse als Quelle für Strom und Wärme
Der Gedanke, mittels thermochemischer Biomassevergasung Strom zu erzeugen und gleichzeitig die dabei entstehende Wärme zu nutzen, wurde nur von wenigen Pionieren verfolgt – obwohl schon seit langem bekannt ist, dass sich ein Gas in einem Verbrennungsprozess leichter handhaben lässt als ein Festbrennstoff. Erst nach der Jahrtausendwende erhöhte sich die Anzahl von Anlagen, die den erzeugten Strom und die Wärme der Holzvergasung nutzen. Daher ist es nur konsequent, dass jetzt mit der VDI 3461 „Emissionsminderung – Thermochemische Vergasung von Biomasse in Kraft-Wärme-Kopplung“ ein VDI-Richtlinienentwurf vorliegt, der den Stand der Technik bei der Biomassevergasung beschreibt. Dieser Richtlinienentwurf zeigt, wie Holz zum Wohle der Umwelt geeignet energetisch verwertet werden und damit seinen Anteil am zukünftigen Energiemix beitragen kann.

Wie Holzvergasung eine ganze Region in der Schweiz mit Energie versorgt, das zeigt unsere neue Ingenieurgeschichte. Wie genau aus Altholz Strom und Wärme entsteht, das haben wir uns hier einmal genauer angesehen. Aber auch Wind kann ganze Regionen mit Energie versorgen. In einer anderen Ingenieuregeschichte zeigen wir im Video, wie ein junger Ingenieur die Windenergie digitalisiert. Ihr könnt mit dem Thema Ingenieurgeschichten nicht so recht etwas anfangen? Kein Problem, wir klären auf: „Was sind eigentlich die VDI Ingenieurgeschichten?“

Dr Christoph SagerÜber den Autor: Dr. Christoph Sager hat Verfahrenstechnik und Umweltwissenschaften studiert und ist seit 2008 beim VDI. Als wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Kommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN betreut er Richtlinienprojekte zu den Themenschwerpunkten Abgasreinigung und Emissionsminderung.

Kommentare & Pingbacks

8 Gedanken zu “Holzvergasung – ein Energiemodell für die Zukunft?

  1. Interessanter Brennstoff. Die CO2 Bilanz wäre ausgeglichen. Wird eigentlich auf dem Gebiet weiter geforscht um eventuell Kraftstoff für Otto Motore herzustellen?

  2. Mich interessiert, ob es Referenzanlagen fuer die waste to energy verwertung in Europa gibt.Auch solche fuer Bioabfall waeren interessant.

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