Effiziente Energiekonzepte für die Zukunft

Technologien und Entwicklung im Forschungsfeld Konvergente Infrastrukturen

Gaswandlung

Die Vergasung von Biomasse stellt eine Möglichkeit zur effizienten und versorgungssicheren Brenngasbereitstellung auf der Basis regenerativer Energiequellen dar. Das bei der Biomassevergasung entstehende, brennbare Gasgemisch beinhaltet Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Methan, Kohlendioxid, Wasserdampf, Kohlenwasserstoffe und ggf. Stickstoff. Ein direkter Einsatz dieses Brenngases in Gasmotoren, Turbinen oder Brennstoffzellen ist jedoch nur möglich, wenn die im Brenngas beinhalteten Schadkomponenten wie Teer, Stäube, Halogen- und Schwefelverbindungen entfernt werden können.

Auf dem Gebiet der Brenngasreinigung liegen unsere Kompetenzen auf Hochtemperaturverfahren, die durch minimierte Wärmeverluste einen effizienten Prozess mit hohem Wirkungsgrad erreichen können. Die kontinuierlich katalytische Teer- und Staubentfernung bei hohen Temperaturen wird mittels eines innovativen Verfahrenskonzepts zur Katalysatorregeneration und -rezirkulation realisiert, in dem die Teere in brennbare Gase wie Wasserstoff und Kohlenmonoxid umgewandt werden und Stäube aus dem Brenngas filtriert werden.

Kombinierte Gasreinigung

Bei der kombinierten Partikelentfernung und Teerreformierung kommt ein Wanderbettreaktor zum Einsatz. In diesem Reaktor werden durch Filtration abgetrennte Feststoffpartikel aus dem Reaktor transportiert und Teerkomponenten durch eine Reformierungsreaktion in Brenngaskomponenten umgewandelt.

Gasreinigung für Brennstoffzellen

© Fraunhofer IFF, Peter Förster

In Kombination mit der Brennstoffzellentechnologie zeigt die energetische Verwertung des erzeugten Brenngases ein hohes Potenzial in Bezug auf eine nachhaltige und hocheffiziente Stromerzeugung auf, erfordert jedoch eine angepasste Gasqualität. Zudem besitzen Brennstoffzellen neben hohen elektrischen Wirkungsgraden ideale Voraussetzungen zur Kraft-Wärme-Kopplung und sind zudem geräusch- und emissionsarm.