Holzgas zu Strom

Mit aus Holz produziertem Gas wird mittels Motor oder Gasturbine Strom erzeugt. Einen idealen Vergaser für Stromerzeugung aus Biomasse gibt es in diesem Sinne nicht. Die nachfolgenden Ausführungen zeigen die Vor- und Nachteile der verschiedenen Systeme auf. Ein guter Vergaser allein reicht jedoch nicht aus für eine erfolgreiche motorische Nutzung dieses produzierten Schwachgases. Entscheidend ist hier ein gutes und umweltverträgliches Gasreinigungs-System.

Prinzip der Vergasung

Bei der Vergasung wird dem Brennstoff eine unterstöchiometrische Menge an Oxidationsmittel (meistens Luft, seltener Wasserdampf, Methan und Luftstickstoff) zugeführt. Dabei verbrennt ein Teil des Holzes. Die so erzeugte Wärme wird für die thermische Zersetzung der restlichen Holzmenge verwendet. Das bei der Vergasung erzeugte Produktgas liefert im Wesentlichen ein Gasgemisch aus Wasserstoff (H₂), Kohlenmonoxid (CO), Kohlendioxid (CO₂), Wasserdampf, Methan (CH₄) und Luftstickstoff (N₂). Als Folge unvollständiger Vergasung enthält das Produktgas aber auch noch mehr oder weniger große Mengen unerwünschter Teerverbindungen (höhersiedende Kohlenwasserstoffe) sowie Phenole und Kohlenstoff.

Anforderungen an den Brennstoff

Wirtschaftlichkeit kann nur erreicht werden, wenn bei der Vergasung preiswerte Brennstoffsortimente eingesetzt werden können. Wenn ein für die motorische Anwendung geeignetes Gas produziert werden soll, sind aber die Ansprüche an die Brennstoffqualität bei den meisten Vergasertypen wesentlich höher als bei der Verbrennung. Für die im zweiten Weltkrieg erfolgreichen Vergaser vom Typ Imbert ist ein trockener Klötzchenbrennstoff erforderlich. Dieses Brennstoffsortiment ist heute in Einzelfällen erhältlich, als Spezialsortiment aus der Holzverarbeitung. Für einen verbreiteten Einsatz müssen Vergaser aber folgende Brennstoffsortimente verarbeiten können:

• Hackschnitzel aus naturbelassenem Holz
• Restholz aus der Holzverarbeitung (Späne und Spanplattenschnitzel)
• Altholzschnitzel
• Briketts aus Spänen und Schleifstaub

Reaktorklassen

In der Holzvergasung können drei Reaktorklassen unterschieden werden: Gleich- und Gegenstrom- Festbettvergaser, je nach Bewegungsrichtung von Brennstoff und Vergasungsmittel und Wirbelschichtvergaser , bei dem der Brennstoff durch einen Düsenboden mit dem Vergasungsmittel in den Reaktor eingeblasen wird, bis sich eine Wirbelschicht mit definierter Oberfläche ausbildet.