Waste2Value
Das Projekt wird unter Leitung der BEST - Bioenergy and Sustainable Technologies GmbH realisiert. Ziel ist die gesamte Prozesskette für die Erzeugung von Grünen Gasen aus biogenen Reststoffen praxistauglich zu machen. Für die Produktion des Synthesegases in einer 1 MW-Anlage ist die Zwei-Bett-Wirbelschicht-Technologie vorgesehen. Dieses Verfahren wurde bislang nur mit Holz als Brennstoff großtechnisch umgesetzt, so dass es aufgrund der hohen Rohstoffkosten noch nicht weit verbreitet ist. Um solch eine Anlage rentabel zu machen, wird am Standort der Sondermüllverbrennungsanlage von Wien Energie auf der Simmeringer Haide nun auch der Einsatz von Reststoffen wie Klärschlamm, Rückstände aus der Papierindustrie, sowie Mischungen mit Schadholzsortimenten im industrienahen Maßstab erforscht und demonstriert.
Gemäß BEST könnte die Technologie der thermochemischen Synthesegas-Erzeugung ein zentraler Bestandteil für die zukünftige „Green Economy“ werden – insbesondere im waldreichen Österreich mit dem hohen Potenzial an forstlicher Biomasse bzw. anfallenden Holzreststoffen.
Grünes Gas und wichtiger Phosphor
Das in der Anlage durch thermische Umwandlung erzeugte Synthesegas kann zur Erzeugung verschiedener Energieträger wie z.B. Grüne Kraftstoffe, Grünes Gas und Grüner Wasserstoff eingesetzt werden. Sind die verwendeten Ausgangsstoffe erneuerbaren Ursprungs (Holz, Restholz, Klärschlamm, biogene Abfälle, …) so sind auch die Endprodukte zu 100% erneuerbar. Es ist aber auch denkbar, nicht erneuerbare Reststoffe (z.B. Plastikreste, die nicht recyclebar sind) zuzusetzen und so auch fossile Ausgangsstoffe für die Energiegewinnung zu nutzen.
Die gesamte Prozesskette – vom Rohstoff, über die Gaserzeugung, die Gasreinigung, die Gasaufbereitung, die Synthesen, bis hin zur Aufbereitung und zum Einsatz des Fischer-Tropsch-Kraftstoffes in einem Flottenversuch der Wiener Linien – wird Gegenstand der Forschungsarbeiten von „Waste2Value“ sein.
Bei der Erzeugung von Kraftstoff nach dem Fischer-Tropsch-Verfahren fallen zudem auch wertvolle Chemikalien an, die in der chemischen Industrie benötigt werden. Setzt man als Ausgangsstoff Klärschlamm ein, ergibt sich in Zukunft auch eine aussichtsreiche Möglichkeit, den darin enthaltenen Phosphor zurückzugewinnen. Zur Herstellung von Düngemitteln für die Landwirtschaft ist Phosphor essentiell. Weltweit gibt es dafür nur zwei Abbaugebiete und nach Schätzungen wird der Abbau nur mehr für wenige Jahrzehnte möglich sein.
Der Baustart für die Anlage erfolgte am 17. September 2020. Die Inbetriebnahme der Anlage ist für den Herbst 2021 geplant.
„Zweibett-Wirbelschicht-Vergasung“
Bei der am Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften der TU Wien entwickelten „Zweibett-Wirbelschicht-Vergasung“ läuft der Prozess in zwei verschiedenen Kammern ab. Bei diesem Verfahren gibt es, anders als bei einem gewöhnlichen Verbrennungsofen, zwei getrennte Gasströme: einen Abgasstrom aus der Verbrennungskammer und einen Produktgasstrom aus der Vergasungskammer.
In der Vergasungskammer befindet sich ca. 900 °C heißer Wasserdampf. Damit wird der eingesetzte Brennstoff in das Produktgas umgewandelt. Da es in dieser ersten Kammer keine Luft gibt, kann das erzeugte Gas auch nicht verbrennen und wird nach der Reinigung und Aufbereitung einer weiteren Nutzung zugeführt.
Feste Rest-Bestandteile des Brennstoffes werden in die zweite Kammer – die Verbrennungskammer – überführt. Unter Beigabe von Luftsauerstoff findet hier die Verbrennung statt, die die benötigte Hochtemperaturwärme für die erste Kammer liefert. Übertragen wird die Wärme mit Hilfe von heißem Sand, der zwischen den beiden Kammern zirkuliert.