Wasserstoffherstellung: Das industrielle Verfahren zur Wasserstoffherstellung beruht auf dem katalytischen Reformieren (Nickel-Katalysatoren) von Erdgas mit Wasserdampf. Bei diesem Prozeß erfolgt eine Dampfspaltung (steam reforming) des Erdgases (Methan). Methan wird dabei in Reaktoren bei Temperaturen von ca. 850 §C zu Wasserstoff (H2) und Kohlenmonoxid umgesetzt. Nach der Umsetzung wird das Gas schnell abgekühlt, wobei gleichzeitig Prozeßdampf gebildet wird. In einer Folgereaktion reagiert das Kohlenmonoxid und überschüssiges Wasser mit Hilfe eines Katalysators zu weiterem Wasserstoff und Kohlendioxid. Daran schließt sich eine CO2-Entfernung und die Isolierung von Wasserstoff an [CO2-Druckwäsche (Weissermel 1994); PSA, pressure swing adsorption (Ullmann 1989a)]. Wasserstoff (H2) wird heute in erster Linie aus Kohlenwasserstoffen gewonnen. Daneben gibt es noch kohlechemische und elektrochemische Prozesse, die aber von geringerer Bedeutung sind [siehe Tabelle 1, (Weissermel 1994)]. Tabelle 1: Verfahren zur Wasserstofferzeugung Welt-H2-Erzeugung 1988 (in Gew.-%) Rohöl/Erdgas-Spaltung 80 Kohlevergasung 16 Elektrolysen/Sonstige 4 gesamt (in Mio. t) ca. 45 Der wichtigste Rohstoff zur Erzeugung von H2 ist Erdgas, aber auch Naphtha und andere Rückstände der Petrochemie werden eingesetzt (Ullmann 1989a). Die Bilanzierung der vorliegenden Kennziffern erfolgt auf der Annahme, daß Wasserstoff zu 100 % aus Erdgas synthetisiert wird. Für die Bilanzierung des Prozesses wurde eine Studie der Arbeitsgemeinschaft Kunststoff (DSD 1995), die Ökoinventare für Energiesysteme (ETH 1995) und Daten aus (Ullmann 1989a) ausgewertet. Da in (DSD 1995) die ausführlichsten Daten vorliegen, wurden diese für die Berechnung der Kennziffern verwendet. Es wird angenommen, daß die dortigen Angaben sich auf die H2-Herstellung in Westeuropa in den 90er Jahren beziehen. Die Massen- und Energiebilanz ist vom verwendeten Rohstoff abhängig, somit ist eine Übertragung der Kennziffern auf andere Einsatzstoffe oder auch Produktionsverfahren nicht möglich. Allokation: keine Genese der Kennziffern: Massenbilanz: Zur Herstellung von Wasserstoff wird als Rohstoff Erdgas (1990 kg/t H2) und Wasser (4468 kg/t H2) benötigt (DSD 1995). Als weiteres Reaktionsprodukt der chemischen Umsetzung von Erdgas entseht neben H2 auch Kohlendioxid (5458 kg CO2/t H2). Da CO2 kein verwertbares Produkt darstellt, wird es den prozeßbedingten Luftemissionen zugerechnet. Im Vergleich zu den obigen Angaben wird bei (Ullmann 1989a) für eine typische Steamreformer-Anlage ein Erdgasbedarf von 2160 m3 für die Erzeugung von 5000 m3 Wasserstoff (jeweils bei 0 §C und 101,325 kPa) - bzw. umgerechnet 3439 kg Erdgas/t H2 - aufgeführt. (ETH 1995) wiederum gibt einen Erdgasbedarf von 121 MJ/kg H2 (umgerechnet 2881 kg/t H2) an. Die Angaben aus (DSD 1995), (ETH 1995) und (Ullmann 1989a) zeigen deutliche Abweichungen voneinander. Da bei (DSD 1995) die vollständigste Bilanz vorliegt, werden diese Daten übernommen. Es wird angenommen, daß der unterschiedliche Rohstoffbedarf bei den verschiedenen Literaturquellen dadurch zustande kommt, daß die Wasserstoffherstellung je nach Prozeßführung auf eine maximale Produktion an Prozeßdampf, minimalen Einsatz von Erdgas , etc. optimiert werden kann. Energiebedarf: Für den Prozeß der Wasserstofferzeugung wird insgesamt eine Energiemenge von 49,25 MJ/kg H2 benötigt. 47,25 MJ des Gesamtenergiebedarfs werden durch die Verbrennung von Erdgas bereitgestellt. Davon entfallen wiederum 18,144 MJ auf die Dampferzeugung und 8,645 MJ auf die CO2-Druckwäsche. An elektrischer Energie werden 2,0 MJ Energie verbraucht (DSD 1995). Im Vergleich dazu wird der Prozeßenergiebedarf bei (ETH 1995) mit 3,47 MJ/kg elektrischer Energie, 26,55 MJ/kg Heizöl S (Industriefeuerung) und 17,8 Erdgas (Industriefeuerung) angegeben (Summe 47,82 MJ/kg). Der Energiebedarf bei (DSD 1995) und (ETH 1995) zeigt eine sehr gute Übereinstimmung. Es werden die Daten aus (DSD 1995) für GEMIS übernommen. Prozeßbedingte Luftemissionen: Nach (Ullmann 1989a) entstehen beim steam reforming 0,25 mol CO2 pro mol H2 (Methan und Wasser werden zu Wasserstoff und Kohlendioxid umgesetzt). Dieser Wert ist identisch mit der Angabe aus (DSD 1995) von 5,458 kg CO2 pro kg Wasserstoff. Es konnten keine weiteren prozeßspezifischen Daten zu den Emissionen ermittelt werden. Diese sind im Vergleich zu den Emissionen, die durch den Energieverbrauch entstehen, relativ gering (ETH 1995). Wasser: Neben dem Erdgas dient auch Wasser als Rohstoff zur H2-Erzeugung (Reduktion von H2O zu H2). Für die chemische Reaktion werden 4,468 kg H2O pro kg H2 benötigt (DSD 1995). Es kann jedoch davon ausgegangen werden, daß beim Herstellungsprozeß ein Überschuß an Wasserdampf eingesetzt wird. Da hierüber - ebenso wie zum Kühlwasserbedarf - keine Angaben vorliegen, wird der Wert von 4,468 kg Wasser als Kennziffer verwendet. Angaben zu Abwasserwerten und Reststoffen liegen nicht vor. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Brennstoffe-fossil-Gase gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2010 Lebensdauer: 20a Leistung: 1MW Nutzungsgrad: 143% Produkt: Brennstoffe-Sonstige
In folgenden, unter dem Projekttyp subsumierten Anlagen werden konventionelle oder regenerative Kraft- und Brennstoffe erzeugt: in Brikettieranlagen: Briketts aus Kohle oder allgemein brennbarem Material; in Kokereien: Koks aus Kohle; in Mineralöl- und Erdgasraffinerien: flüssige und gasförmige Treibstoffe, Heizöl sowie Erdgas für Gaskraftwerke; in Gaswerken: Heizgas aus Kohle, Koks, Kohlenwasserstoffen oder Biomasse; in Anlagen zur Kohlevergasung und -verflüssigung: gasförmige und flüssige Kohlenwasserstoffe als Kraftstoffe und Heizöl; in Ölmühlen: Pflanzenöl aus Ölsaaten; in Biodieselanlagen: Biodiesel aus Ölen und Fetten; in Pyrolyseanlagen: Kohlenwasserstoffe, z. B. Synthesegas als Kraftstoffe sowie Biokohle aus Biomasse; in Anlagen zur hydrothermalen Karbonisierung: Biokohle aus Biomasse und Synthesegas; in Anlagen zur Hydrolyse: Grünzucker und Ethanol aus pflanzlicher Biomasse; in Pelletieranlagen: Holzpellets; in Biogasanlagen/Fermentations- und Vergärungsanlagen: Biogas (Methan, Ethanol) aus Biomasse; in Bioraffinerien: Biokraftstoffe, Strom und Wärme aus nachwachsenden Rohstoffen; in (wenig verbreiteten) Anlagen zur Wasserstoffgewinnung, z. B. aus dem Methan des Erdgases, aus Alkoholen oder durch Vergasung von Biomasse mit Wasserdampf. Zu den möglichen anlagebedingten Vorhabensbestandteilen zählen z. B. die Infrastruktur zur Anlieferung, Beschickung, Tanklager, Bunker, Gruben, Silos, Kugelgasbehälter, Rohrleitungen (in manchen Anlagen mehrere 100 km oberirdische Leitungen), Förder- und Verteilsysteme, Zerkleinerungsmühlen, Koksbrecher und -mahlanlagen, Störstoffabtrennung, Reifebehälter bei der Pelletierung, Kohle- und Entstaubungsanlagen, Öfen, Reaktoren, Fermenter, Kolonnen, Gas-Trennapparaturen, Kondensationsanlagen für Gas, Wäscher, Abscheider, Trockner, Kühler, Kühltürme, Wärmeüberträger, Verdampfer, Mischstationen, Pressengebäude bei der Brikettierung, Komprimierung in Druckbehältern, Einrichtungen zur Konditionierung, Konfektionierung, Verpackung und Verladung, Schornsteine, Anlagen zur Abfackelung, Abgasaufbereitung, betriebseigenes Kraftwerk und Heizwerk, bei regenerativen Energierohstoffen ggf. ein Blockheizkraftwerk, Wasserwerk, Abwasserbehandlung, Abfallentsorgung, Prozessleitsysteme, Verwaltung, Wirtschaftsgebäude, Werkstätten, Labor, Werksfeuerwehr u. a. Zu den möglichen baubedingten Vorhabensbestandteilen zählen u. a. Baustelle bzw. Baufeld, Materiallagerplätze, Erdentnahmestellen, Bodendeponien, Maschinenabstellplätze, Baumaschinen und Baubetrieb, Baustellenverkehr und Baustellenbeleuchtung. Der Betrieb der Anlagen umfasst v. a. die Herstellung der Energierohstoffe/-produkte sowie innerbetriebliche und Zulieferverkehre. Hiermit sind insbesondere stoffliche Emissionen (Nähr- und Schadstoffe über Luft- oder Wasserpfad) verbunden, außerdem treten akustische und optische Störwirkungen sowie ggf. Barriere- oder Fallenwirkungen / Individuenverluste auf.
Das Projekt "Teilprojekt A05: Kinetische Untersuchungen zum Einfluss der katalytischen Eigenschaften mineralischer Bestandteile von Kohleasche auf die Oxyfuel-Verbrennung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Chemie, Lehrstuhl für Technische Chemie durchgeführt. In Teilprojekt A5 soll geklärt werden, ob die mineralischen Bestandteile, wie Na, K, Mg, Ca, Al oder Fe, der Kohle katalytisch aktiv sind und somit Einfluss auf den Oxyfuel-Verbrennungsprozess nehmen. Neben dem Verbrennungsprozess in O2 werden die beschleunigte Einstellung des Boudouard-Gleichgewichts und die Kohlevergasung mit H2O berücksichtigt, die durch Volumenvergrößerung erheblichen Einfluss auf das Strömungsfeld in Flammen nehmen können. Es sollen reale Kohlen aber insbesondere auch synthetische Modellkohlenstoffe untersucht werden, was eine schrittweise Steigerung der Komplexität der untersuchten Systeme erlaubt.
Das Projekt "Transsonisch-CO2 - Transsonischer Prozessverdichter axialer Bauart zur Verdichtung von Kohlendioxid" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MAN Diesel & Turbo SE durchgeführt. MAN Energy Solutions entwickelt in dem hier vorliegenden Projekt einen Verdichter axialer Bauweise für die Eigenschaften von CO2, also einem molekular schweren Gas. Dieser Verdichter muss hohe Volumenströme verarbeiten, wie sie insbesondere in Kraftwerksanlagen entstehen. Zu den wichtigsten Optionen bei der Vermeidung von Umweltbelastungen durch den weltweit ansteigenden CO2-Ausstoss gehört die CCS-Technologie; diese unterscheidet verschiedene Verfahren zur CO2-Abscheidung wie die Abtrennung nach Kohlevergasung (Pre-Combustion / IGCC) oder die Abscheidung nach dem Verbrennungsprozess (Post Combustion). Eines jedoch eint diese Verfahren: die Notwendigkeit von CO2-Verdichtern für den Transport des Treibhausgases vom Kraftwerk zum Speicherort und zum Verpressen der entstandenen CO2-Massen. Eine intelligente Lösung zur Förderung großer CO2-Volumina liegt in der Vorverdichtung mittels eines geeigneten Axialverdichters und der damit einhergehenden Reduktion des Volumenstroms sowie anschließender Verdichtung auf den Enddruck mittels eines Radialverdichters. Die Vorteile eines Axialverdichters für CO2 sind dabei die sehr hohen Wirkungsgrade, die Möglichkeit der Verdichtung großer Volumenströme in einem einzigen Verdichtergehäuse, die Wärmenutzung aus der Kompression in Kraftwerksprozessen und die mechanische Zuverlässigkeit des Kompressors. Die Kombination von hohen Wirkungsgraden, Zwischenkühlungen und dem Eintrag von Abwärme in den Prozess resultiert in einem geringstmöglichen Energieverbrauch für die Verdichtung. Im Rahmen des Forschungsprojektes werden die Grundlagen der Axialverdichterauslegung für CO2 erarbeitet, auf deren Basis transsonische Prozessverdichter zur Förderung großer CO2-Volumina ausgelegt werden können. Da mit der CO2-Verdichtung mittels eines Axialverdichters Neuland betreten wird, ist sowohl eine Verifikation der numerischen Werkzeuge als auch eine Validierung der angewandten Modelle zwingend erforderlich. Zu diesem Zweck wird ein Versuchsverdichter entwickelt, welcher durch eine umfangreiche Instrumentierung und ein intelligentes Messprogramm alle erforderlichen Messdaten bereitstellt. Die hier weiterentwickelte Technologie zur Verdichtung schwerer Gase mittels eines großen Axialverdichters eignet sich daneben auch für den Einsatz in großskaligen Produktionsanlagen zur Kompression von Kohlenwasserstoffen, Erdgas sowie Stickoxiden oder Wasserstoff. Diese Grundstoffe sind vor dem Hintergrund eines globalen Bevölkerungswachstums ebenso essentieller Bestandteil wirtschaftlichen Wachstums und sozialen Wohlstandes wie eine stabile und ausreichend dimensionierte Energieversorgung. Für die vornehmlichen Standorte dieser Anlagen im asiatischen, afrikanischen und südamerikanischen Raum spielt die Verfügbarkeit der hier entwickelten Technologien also eine nicht unbedeutende Rolle bei der langfristigen Entwicklung von Schwellen- zu Industrienationen.
Das Projekt "Die stoffliche Inwertsetzung von Hüttengasen setzt eine ausreichende Vorreinigung voraus um die in der Synthese eingesetzten Katalysatoren vor schädlichen Verunreinigungen zu schützen. Hierfür ist eine optimale Verschaltung adsorptiver sowie katalytischer Reinigungsschritte zu entwickeln" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Clariant Produkte (Deutschland) GmbH durchgeführt. Zur Erreichung des übergeordnetes Projektziels von C2C, der stofflichen Inwertsetzung von Hüttengasen, ist der Einsatz von Reinigungskatalysatoren unerlässlich, damit die nachfolgenden Synthesereaktionen unter technisch und wirtschaftlich sinnvollen Bedingungen ablaufen können. Bei der katalytischen Gasreinigung werden störende Gasbestandteile chemisch in nicht unerwünschte bzw. in Folgeschritten leicht entfernbare Komponenten umgewandelt. Clariant wird für die erforderlichen Entwicklungsarbeiten sowohl adsorptive als auch katalytische Materialien, sowie die im Unternehmen vorhandene Expertise zu deren Verwendung einbringen. Entsprechendes KnowHow ist beispielsweise aus der Methanolsynthese basierend auf Synthesegas aus dem Steam-Reforming von Erdgas oder der Vergasung von Kohle, bzw. auf der vorgeschalteten Konditionierung von Synthesegas aus der Kohlevergasung verfügbar. Als besondere Herausforderung im Teilprojekt L3 ist das in seiner Breite noch nicht näher definierte Spektrum an Verunreinigungen in den unterschiedlichen Gasströmen der Hütte zu betrachten, welches sich in seiner Zusammensetzung zudem zeitlich variabel gestaltet. Hierfür einen sowohl technisch als auch wirtschaftlich robusten Prozess zu entwickeln und zu etablieren ist mit einem hohen technischen und wirtschaftlichen Risiko behaftet. Eine geeignete Verschaltung von adsorptiven und katalytischen Reinigungsschritten ist im Technikum von Thyssen Krupp zu demonstrieren. Bis zu dessen Fertigstellung (und darüber hinaus), sind in Diskussion und Zusammenarbeit der in L3 beteiligten Partner, unter den verschiedenen denkbaren Optionen, die geeignetsten Prozessketten zu identifizieren und in geeigneten Versuchsanlagen vorab zu evaluieren. Clariant wird zu Projektbeginn Vorschläge zu geeigneten Prozessketten einbringen und geeignete Materialien und Vorgaben zu deren Anwendung zur Verfügung stellen. Auf Basis der Ergebnisse soll eine zielgerichtete Demonstration und erste Aufskalierung im Technikum erfolgen.
Das Projekt "Weiterentwicklung der BGL-Vergasung zu einem IGCC- und Polygeneration-Vergasungsverfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen durchgeführt. Im Vorhaben soll die Schlackebadvergaser (British Gas Lurgi - BGL)-Vergasung auf Basis theoretischer Studien (unter anderem durch Modellierung) sowie durch experimentelle Untersuchungen im Labor und im Pilotanlagenmaßstab für hocheffiziente, emissionsarme Kohlevergasung mit CO2-Abtrennung (IGCC)-Kraftwerke und flexible Polygeneration-Anwendungen sollen optimiert werden. Dazu ist die Teer-Öl-Ausbeute für IGCC-Kraftwerkanwendungen zu minimieren (Brenngas-BGL-Konzept). Für Polygeneration-Konzepte (Polygen-BGL-Konzept) mit chemischer Synthesegasnutzung und Erzeugung eines erdöläquivalenten Teer-Öl-Gemisches (einsetzbar in der Chemieindustrie oder als speicherbarer Spitzenbrennstoff) ist sie zu maximieren.
Das Projekt "CO2-Reduktion durch innovatives Vergaserdesign - COORVED (Entwicklung innovativer Großvergaserdesigns für die Erzeugung von Brenn- und Synthesegas aus qualitativ minderwertigen Kohlen für den Einsatz in IGCC-Kraftwerken)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen durchgeführt. Das Gesamtziel des Vorhabens besteht darin, den international anstehenden Entwicklungsschritt für zukünftige IGCC-Kraftwerke vorzubereiten. Dieser liegt bei einer neuen Generation der Kohlevergasung, die sich durch große Leistungseinheiten, hohe Robustheit und höchste Effizienz auszeichnen und auch für minderwertige Kohlen geeignet sind. Die Basis für Vergasungsverfahren dieser dritten Generation soll im Rahmen des Projektes geschaffen werden. Ein wesentliches Ziel ist die Weiterentwicklung und Verifizierung von Modellierungswerkzeugen für Vergasungsprozesse unter besonderer Berücksichtigung der exponierten Teilbereiche Partialoxidationsflamme und reaktive partikelbeladene Strömung. Auf dieser Grundlage sollen neue Ansätze zur Gestaltung von Vergasungsreaktoren insbesondere für 'schwierige' Einsatzstoffe entwickelt werden. Daraus ergibt sich folgendes Arbeitsprogramm: 1. Entwicklung eines Teststandes zur optischen Untersuchung von Partialoxidationsflammen und Bereitstellung einer Referenzflamme (FG-Flamme), 2. Verifizierung/Weiterentwicklung von CFD-Modellierungswerkzeugen für Vergaserflammen, 3. Entwicklung eines Teststandes zur Untersuchung von reaktiven partikelbeladenen Strömungen, 4. Verifizierung/Weiterentwicklung entsprechender Modellierungswerkzeuge (CFD + reaktive Stoffphasensysteme), 5. Kombination der Modelle für Flamme und Strömung zur realitätsnahen Vergasermodellierung, 6. Virtuelle Entwicklung eines optimierten Vergaserdesigns für 'schwierige' Einsatzstoffe.
Das Projekt "Herstellung von synthetischem Erdgas aus Kohle mit interner CO2-Abtrennung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Department Chemie- und Bioingenieurwesen, Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik durchgeführt. Dieses Projekt ist ein Folgeprojekt des vorangegangenen CO2free SNG, welches sich auf die Erzeugung von Erdgassubstitut (SNG) aus Kohle durch Methanierung von Synthesegas aus der Kohlevergasung konzentrierte. Die derzeitigen Systeme zur Herstellung von SNG aus Kohle basieren auf großskaligen Anlagen wie Flugstromvergasern und einer aufwändigen Reinigung des Synthesegases. Dabei wird meist eine kalte Gasreinigung bei -40 bis -70 C mit Hilfe des Rectisol-Prozesses durchgeführt, die mit signifikanten Exergieverlusten und einem hohen technischen Aufwand verbunden sind. Allerdings erfordert die Einspeisung ins Gasnetz eher Anlagen im mittleren Leistungsbereich aufgrund der lokal begrenzten Einspeisemöglichkeiten. Das CO2freeSNG Projekt zielt daher auf innovative Anlagenlösungen für die SNG Herstellung aus Kohle im mittleren Leistungsbereich ab, die auf einer deutlich vereinfachten Gasreinigung bei erhöhten Temperaturen basieren. Das vorangegangene CO2free SNG Projekt hat die Wirtschaftlichkeit solcher Anlagen in Kombination mit einer Gasreinigung sowie CO2 Abscheidung durch eine Karbonatwäsche demonstriert. Als Fortsetzung dieses Projekts wird eine Versuchsanlage mit einer Leistung von 150 KW der kompletten Prozesskette am EVT aufgebaut, um die technologische Basis für die dann folgende Demonstration in kommerzieller Größe zu legen.
Das Projekt "II - Grundlegende Untersuchungen zur Entwicklung zukünftiger Hochtemperaturvergasungs- und Gasaufbereitungsprozesse für dynamische Stromerzeugungs- und Speichertechnologien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, TUM School of Engineering and Design, Fakultät für Maschinenwesen, Lehrstuhl für Energiesysteme durchgeführt. Das IGCC Kraftwerk ist eine geeignete Kraftwerkstechnologie um auf Basis des Energieträgers Kohle die veränderliche Einspeisung Erneuerbarer Energien in der zukünftigen Energieversorgung auszugleichen. In grundlagenorientierten Forschungsvorhaben HotVeGas werden Konzepte für zukünftige Kraftwerks- und Speichertechnologien evaluiert und neue Kraftwerkskomponenten entwickelt. In Forschungsvergaseranlagen sollen die Reaktionsabläufe unter industriell relevanten Bedingungen experimentell untersucht werden, um bestehende Vergasungstechnologien zu optimieren, zukünftige Technologien zu entwickeln und geeignete Brennstoffe zu charakterisieren. Die Experimente zielen dabei auf die Vergasungskinetik und das Ascheverhalten bei hohen Temperaturen und Drücken ab. Weiterhin werden in statischen und dynamischen Simulationen neue Kraftwerksschaltungen, Zwischenspeichertechnologien und Lastfähigkeitskonzepte entwickelt und bewertet, wobei auch der Einsatz neuer Komponenten wie z.B. einem Membran-Shift-Reaktor betrachtet wird. Für die Validierung von eigens entwickelten CFD Modellen von Vergasungsanlagen werden die experimentell gewonnenen Daten herangezogen, um weiterführende Ansätze für neue Kraftwerkskomponenten zu finden.
Das Projekt "II - Grundlegende Untersuchungen zur Entwicklung zukünftiger Hochtemperaturvergasungs- und Gasaufbereitungsprozesse für dynamische Stromerzeugungs- und -speichertechnologien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen durchgeführt. Ziel ist es, Grundlagen und Konzepte für die Entwicklung zukünftiger integrierter Hochtemperaturvergasungsprozesse bereitzustellen. Dabei soll auf eine möglichst hohe Flexibilität bei der Brennstoffauswahl, eine optimale Integration von synthesegasbasierten Prozessen mit konventioneller und erneuerbarer Stromerzeugung sowie Möglichkeiten chemischer Speicher fokussiert werden. Die Arbeitspakete gliedern sich in die Pakete Grundlagenuntersuchungen, Komponentenentwicklung und Systembetrachtungen. Im Paket Grundlagen sollen die Pyrolyse- und Vergasungskinetiken verschiedener Brennstoffe (Kohle und Co-Feeds) ermittelt, der Löser 'coalFoam' weiterentwickelt sowie Prozessschlacken und Laboraschen charakterisiert und modelliert werden. Im Paket Komponentenentwicklung sollen ein Modellfall für einen großtechnischen Flugstromvergaser mittels CFD simuliert, das Asche-/Schlackeverhalten durch thermodynamische Modellierung abgebildet und Optionen zur Quenchkonvertierung Flow-Sheet-Modellierung untersucht werden. Im Paket Systembetrachtungen werden der Einsatz verschiedener Brennstoffe (Kohle und Co-Feeds) für die Vergasung technologisch bewertet und neue Konzepte zur Kopplung synthesegasbasierter Prozessketten mit der konventionellen (fossilen und erneuerbaren) Stromerzeugung sowie Konzepte zur Zwischenspeicherung regenerativen Überschussstroms in synthesegasbasierten Chemikalien technologisch und wirtschaftlich betrachtet. In die Konzepte werden die Ergebnisse des Pakets Komponentenentwicklung eingebunden und Kombinationen separater CO-Konvertierungsverfahren mit der Quenchkonvertierung auf technische und wirtschaftliche Vorteile geprüft.