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Naturwissenschaften |
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Produktion
von synthetischem Biokraftstoff BTL (Biomass
to Liquid )
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In
Freiberg (Deutschland) wurde die Bauphase der weltweit ersten kommerziellen
Anlage zur Herstellung von synthetischem Biokraftstoff (BTL) erfolgreich
abgeschlossen. Die Beta-Anlage der Firma CHOREN produziert
nach dem Erreichen der Nominalleistung rund 18 Millionen Litern BTL pro
Jahr. Als Rohstoff wird Waldrestholz und Altholz eingesetzt. Die benötigte
Biomasse steht nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion. Der synthetische
Biokraftstoff ist ohne Einschränkungen für jeden Dieselmotor
verträglich.
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| Das
Anfahren der Beta-Anlage wird 8 bis 12 Monate in Anspruch
nehmen. 113 Teilsysteme in 26 Hauptbetriebseinheiten müssen einzeln
und in Kombination angefahren werden. Für die Inbetriebnahme dieser
Systeme sind etwa 1 200 Handlungsschritte notwendig, die selbst wiederum
aus mehreren Teilhandlungen bestehen.
Nach
Angaben von CHOREN ist BTL ist eine Schlüsseltechnologie zur Erreichung
der Klimaziele im Strassenverkehr. Eine bis zu 90%ige Reduktion der
Treibhausgase, keine Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion und ein höheres
Leistungsvermögen im Vergleich zu fossilen Kraftstoffen sind die wichtigsten
Merkmale des synthetischen Biokraftstoffes. |
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| Biosynthetischer
Kraftstoff mit signifikanten Vorteilen |
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Synthetischer
Biokraftstoff, auch Biomass-to-Liquids (BTL) oder SunDiesel genannt, weist
eine Vielzahl von Vorteilen auf:
 verringert die Abhängigkeit von Importöl;
ist erneuerbar und weitgehend CO2-neutral;
kann vor Ort produziert und verbraucht werden und schafft somit eine Perspektive
für den ländlichen Ra um;
kann direkt in die Infrastruktur bestehender Verteilungsketten gegeben
werden und ist geeignet für Ferntransport und Lagerung;
kann in bestehenden Motoren verwendet aber auch für anspruchsvollere
Motoren weiterentwickelt werden;
hat eine hohe Energiedichte (30 - 40 MJ je Liter);
ist ein extrem sauberer Kraftstoff: kein Schwefel und keine Aromaten;
hat verglichen mit fossilen Kraftstoffen deutlich weniger Schadstoffe im
Motorenabgas;
ist biologisch abbaubar;
hat verglichen mit der ersten Generation der Biokraftstoffe eine Vielfach
höhere Ausbeute /ha;
kann aus einem sehr breiten Einsatzstoffspektrum hergestellt werden.
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Das
Carbo-V®-Verfahren
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Das
Carbo-V®-Verfahren
Das
von CHOREN entwickelte Carbo-V®-Verfahren ist ein dreistufiges Vergasungsverfahren:
Im
ersten Schritt wird die Biomasse kontinuierlich durch partielle Oxidation
(Verschwelung) mit Luft oder Sauerstoff bei Temperaturen zwischen 400 und
500 °C karbonisiert, d. h. in festen Kohlenstoff (Biokoks) und teerhaltiges
Gas (flüchtige Bestandteile) zerlegt.
In
der zweiten Prozess-Stufe wird das teerhaltige Gas in einer Brennkammer
oberhalb des Ascheschmelzpunktes der Brennstoffe mit Luft und/oder Sauerstoff
nachoxidiert.
Im
dritten Verfahrensschritt wird der zu Brennstaub gemahlene Biokoks in die
heissen Verbrennungsgase eingeblasen. Dabei reagieren Brennstaub und Vergasungsmittel
im Vergasungsreaktor zu Synthese-Rohgas. Dieses kann dann nach entsprechender
Konditionierung als Brenngas zur Strom-, Dampf- und Wärmeerzeugung
oder als Synthesegas für die SunDiesel®-Herstellung genutzt werden.
FT-Synthese
Die
Umwandlung des Synthesegases in Kraftstoff erfolgt mittels Fischer-Tropsch
(FT)-Synthese. Dabei reagieren die reaktiven Bestandteile des Synthesegases
(CO und H2) an einem Katalysator zu Kohlenwasserstoffen. Die FT-Synthese
wurde in den zwanziger Jahren des letzten Jahrhunderts in Deutschland entwickelt.
Heute nutzt CHOREN die Weiterentwicklung von SHELL, das SMDS-Verfahren
(Shell Middle Distillate Synthesis), welches bereits seit über 15
Jahren in Malaysia auf Erdgasbasis erfolgreich betrieben wird.Für
die Herstellung von SunDiesel wird stückige Biomasse zunächst
in einem dafür geeigneten Verfahren, z. B. mit dem Carbo-V®-Verfahren
zu einem Synthesegas mit den Hauptbestanteilen CO und H2 umgewandelt. Dieses
Synthesegas reagiert dann an einem bspw. cobaldbasierten Katalysator zu
Kohlenwasserstoffketten.
Für
die Herstellung von SunDiesel wird stückige Biomasse zunächst
in einem dafür geeigneten Verfahren, z. B. mit dem Carbo-V®-Verfahren
zu einem Synthesegas mit den Hauptbestanteilen CO und H2 umgewandelt.
Dieses Synthesegas reagiert dann an einem bspw. cobaldbasierten Katalysator
zu Kohlenwasserstoffketten.
Die
Zusammensetzung der Syntheseprodukte kann durch die Wahl der Syntheseparameter
(Druck, Temperatur, u. ä.) gezielt beeinflusst werden.
Die
zur Zeit von CHOREN hergestellten Probechargen erfüllen folgende Kriterien:
-
Cetanzahl > 75
-
Aromaten < 0,3 %
-
Polyzyklische Aromaten < 0,01 %
-
Schwefelgehalt: nicht nachweisbar
-
sehr gute Oxidationsstabilität
-
sehr gute Verträglichkeit mit Elastomeren
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| Die
Beta-Anlage in Freiberg |
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Nominalleistung:
18
Millionen Liter BTL (= Jahresbedarf von ungefähr 15.000 PKW)
Das
Anfahren nimmt 8 - 12 Monate in Anspruch
Biomassebedarf: rund 65 000 t Trockenmasse Holz pro Jahr
Rohstoffe:
Waldrestholz
und Altholz
Bedarf
ist weitgehend über mehrere Jahre abgesichert
Investitionen:
rund
100 Mio. Euro |
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Technische
Details:
31,5
km Rohrleitungen, 57 km Elektrokabel
5.000
Armaturen, 5.000 Messsignale
60
Pumpen, 181 Behälter und Reaktoren
45
MW thermische Leistung |
Partner:
Anlagenbau:
EDL Anlagenbau, Leipzig
Synthese
und Hydrocracking:
Shell
Global Solutions |
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CHOREN
Das
Unternehmen CHOREN ist ein weltweit führender Anbieter von Vergasungstechnologien
für feste kohlenstoffhaltige Einsatzstoffe. Mit dem international
patentierten Carbo-V®-Verfahren hat sich CHOREN mit Sitz in Freiberg
und Hamburg zum führenden Hersteller synthetischer Biokraftstoffe
(BTL) entwickelt. Das Unternehmen kooperiert eng mit Shell, Volkswagen
und Daimler, die sich nicht nur als Gesellschafter engagieren, sondern
als wichtigste strategische Partner die weitere Entwicklung des Unternehmens
begleiten.
CHOREN
beschäftigt derzeit rund 230 Mitarbeiter, davon 70 in der Beta-Anlage
in Freiberg.
| Quelle:
CHOREN Industries GmbH , April 2008 |
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