Synthesegas aus Biomasse als Basis für CO2-neutrale Energieträger

In der Anlage wird über einen thermischen Umwandlungsprozess aus Reststoffen ein sogenanntes Synthesegas erzeugt. Dieses kann wiederum in verschiedene Energieträger wie grüne Treibstoffe, grünes Gas und grünen Wasserstoff umgewandelt werden.

Sind die eingesetzten Ausgangsstoffe biogenen Ursprunges (z.B. Holzabfälle, Klärschlamm, biogene Abfälle, …), so gelten auch die Endprodukte als erneuerbar. Es ist aber auch denkbar, nicht-biogene Abfall-/Reststoffe (z.B. Plastikreste, die nicht recyclebar sind) einzusetzen und somit diese fossilen Ausgangsstoffe mehrfach zu nutzen.

Die große Bandbreite an möglichen Endprodukten macht die Technologie extrem flexibel. Einerseits können nachhaltige Treibstoffe für den Transportsektor bereitgestellt werden, in denen Batterien nur schwer zum Einsatz kommen können (z.B. Landwirtschaft, Fernverkehr, Flugverkehr). Andererseits kann auf Basis derselben Technologie auch grünes Gas für das Erdgasnetz oder für den Einsatz im Assetpark von Wien Energie erzeugt werden.

Bei der Erzeugung von grünem Treibstoff, der im Übrigen bei der Verbrennung deutlich geringere Partikelemissionen hat als fossiler Diesel, fallen parallel zudem auch wertvolle Chemikalien an, die in der chemischen Industrie benötigt werden. Erstmalig getestet wurde der in der Forschungsanlage erzeugte CO₂-neutrale Diesel auf einem Rollenprüfstand in Graz – hier hat ein Wiener-Linien-Bus mit einem grünen „Holzdiesel“ erste Meter zurückgelegt. Laut einer Studie von Joanneum Research liegt beim „Holzdiesel“ die CO₂-Reduktion im Vergleich zu fossilem Diesel bei knapp 90 Prozent und kann daher je nach Beimischungsverhältnis insgesamt eine deutliche CO₂-Reduktion erzielen.

Eine weitere Möglichkeit ist die Umsetzung des erzeugten Synthesegases zu nachhaltig produzierten Alkoholen, die ebenfalls von der chemischen Industrie verarbeitet werden.

Die Ergebnisse des Projekts ermöglichen die wirtschaftliche und technische Beurteilung des Gesamtverfahrens und stellen die Grundlage für die eventuelle Umsetzung in einem größeren industriellen Maßstab durch Wien Energie dar.

Insgesamt ist mit der Technologie der thermochemischen Synthesegaserzeugung eine sehr interessante Plattformtechnologie vorhanden, die großes Potenzial hat, ein zentraler Bestandteil für die zukünftige „Green Economy“ zu werden.

Die neuartige Prozesskette zur Erzeugung und Nutzung eines wasserstoffreichen Synthesegases im Industriemaßstab wird von BEST (Bioenergy and Sustainable Technologies GmbH) umgesetzt. Gebaut wurde die Anlage von der SMS group. Die Projektleitung hat das K1 Kompetenzzentrum BEST inne. Neben den Firmenpartnern Wien Energie und Dieffenbacher Energy sind auch die Österreichischen Bundesforste, BASF, Hansen und Rosenthal, Solarbelt und Caphenia am Projekt beteiligt. Als wissenschaftliche Partner nehmen neben der TU Wien, Universität für Bodenkultur und dem KIT auch die schwedischen Partneruniversitäten Luleå und Umeå am Projekt teil.

Das K1 Kompetenzzentrum BEST arbeitet seit Jahren zusammen mit dem Institut für Verfahrenstechnik der TU Wien an der Weiterentwicklung der Zwei-Bett-Wirbelschicht-Technologie zur Synthesegaserzeugung, die bislang nur mit Holz als Brennstoff großtechnisch umgesetzt wurde.

Das Projekt wird von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) im Zuge des COMET-Projektes „Waste2Value“ (Wertschöpfung aus Abfall) gefördert. Im Rahmen des noch bis 2027 laufenden COMET-Projektes werden nach erfolgter Anlagenerrichtung verschiedenste Brennstofftests durchgeführt und entsprechende Betriebsdaten gesammelt. Die gesamte Prozesskette – vom Rohstoff, über die Gaserzeugung, Gasreinigung, Gasaufbereitung, Synthesen bis hin zur Aufbereitung und Einsatz des aufbereiteten Treibstoffes in einem Fahrzeugtest mit den Wiener Linien bzw. zur Qualitätssicherung des erzeugten grünen Gases – ist Gegenstand der Forschungsarbeiten von „Waste2Value“. Es handelt sich bei der Anlage um die weltweit erste Anlage dieser Größe, mit der diese Technologie in einer einzigen, industrienahen und durchgehenden Prozesskette demonstriert wird.