Das Projekt "Erzeugung von Energie und Waerme durch Vergasung von Rinde" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Friedrich Wahl GmbH & Co. KG durchgeführt. Objective: Using a double stage gasifier (Michel Kim system) to use locally produced wood waste for gas production. The gas is subsequently used as the source of fuel for 4 Otto gas engines having a total generating capacity of 500 Kw.el. General Information: Gasification of bark is performed in a Michel Kim gasification system of +/- 500 kW el. capacity, working in concurrent flow. The system consist of a two-stage gasifier made by Spama of Berlin. The primary gasification stage partially gasifies pre-dried wood waste to produce an intermediate product (coke) at around 600 degree. C. The air in the gasifier is preheated with waste heat. The secondary stage consists of a coke bed at 950 degree. C. fired by pure air which converts the tars and residual heavy hydrocarbons into combustible gas. The gas then passes through a washer and a cooler. Waste heat from the cooler is used to pre-dry the gasification material. Four Otto gas engines (M.A.N.), each with a capacity of 125 kW el., have been installed. The entire unit is automatic and operates unmanned. Heat produced is used for: - the timber drying halls - the work rooms - the office and accommodations - the storage heaters. Achievements: The Michel Kim gasifier has worked since autumn 1984: many problems have been solved, but the gas production has never been enough for feeding the four gas engines. With a wood waste containing up to 160 per cent moisture, about 580 m3 gas were produced, enough to generate 170 - 250 kWh of electricity. It was impossible to generate any more electricity with the gasifier. It would have taken two gasifiers to attain the 450 kWhe which the sawmill needed. The results obtained clearly show that technical improvements are still necessary in order to run in optimal conditions. Economically the process is not viable with the present energy prices. After more than one year of attempts to improve process efficiency, the project has been stopped.
Das Projekt "Kleines Biomassekraftwerk fuer den Einsatz im laendlichen Raum" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Arcus Umwelttechnik GmbH durchgeführt. Objective: Based on a 60 kg/h laboratory gasifier an increased type is being proposed as demonstration plant. General Information: The test plant runs with different kinds of biomass and is suited to all sizes below 40 mm and to changing humidity content. The gas produced was almost free of tars. A motor had been in operation for several days already. The plant size of the next generation will be 200 kWel and 200 kwth with the special goal to get automatic continuous operation. Here, the gas cleaning subsystem will gain great importance to enable the intended long motor operation . The following partners will cooperate in the project. -ARCUS company (SME ) as the developer of the gasifier and coordinator of the project. The new plant will be installed in the site of the company supplying the company with electricity and heat and feeding the surplus electricity into the grid. -Stork Comprimo comp. (NL) for the gas cleaning subsystem. Comprimo is an experienced engineering company with special know-how in gas cleaning. It designed and installed the gas cleaning for the Dutch power plant Buggenum. -BIBA Institute (D) being experienced in automation, system analysis and renewable energies. BIBA will participate for plant definition, operational permit and evaluation. -Joanneum (AT), an engineering institute being responsible for environmental items will be involved mainly in the definition and specification of the instrumentation for monitoring gas quality and emissions, and in the performance evaluation with respect to efficiency and environmental effects. -Fachhochschule Hannover (D) being responsible for the measurements and evaluation of the motor. -Zeppelin Comp. (D) will supply the motor and will participate in motor engineering but not in the role of partner but supplier to Arcus. Zeppelin is using motors from Caterpiller and modified them for many combined power stations from sizes of 50 kW to more than 1000 kW. It also tested some motors with most qasifier available during the last 10 years, thus providinq a very concentrated know-how on the gas quality needed for long life time. -Regional farmers and the farming organisation will also participate, not as partners, but as suppilers for biomass and for overcoming logistic problems of storage and steady supply. The Arcus comp. has good access to East Europe and plans to exploit the results of the demonstration within the EU-countries and also Eastern countries. Prime Contractor: ARCUS Umwelttechnik GmbH; Freren; Germany.
Das Projekt "Teilprojekt: DLR" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Institut für Solarforschung (SF), Standort Köln durchgeführt. Im Projekt BioSol wird eine Anlage zur Biomassevergasung mit Olivenrückständen entwickelt. Dies wird in ein bestehendes Solarfeld mit 1000m2 Parabolrinnenkollektoren in Tunis integriert und ersetzt dort temporär eine andere Biomassegaserzeugung. Das Biogas wird in einem bestehenden Dampferzeuger genutzt. Die Feuerung des Dampferzeugers muss an das veränderte Gas angepasst werden. Die Wärme wird in einer Turbine in Strom umgewandelt. Somit wird der Betrieb mit den beiden verschiedenen Biogasanlagen verglichen. Das DLR unterstützt die Planung der Integration des Vergasers in die bestehende Installation auf der Basis des Designs, das bereits im Reelcoop Projekt entwickelt wurde. Dazu werden P & ID-Pläne inklusive Verrohrung, Instrumentierung, Messtechnik und Datenprotokollierung erstellt. Das DLR wird Erfahrungen aus Reelcoop mit der Installation und dem Betrieb der Anlage mit einem Schwerpunkt auf der CSP-Anlage übertragen. Das DLR wird gemeinsam mit den Partnern ein Konzept entwickeln, wie man die Wärme aus einem Kollektorfeld und einer Biogasanlage thermisch und wirtschaftlich optimal integriert. Die Leistungsfähigkeit des algerischen Konzeptes (auch im Vergleich zur Reelcoop Installation) wird in Simulationen mit täglichen und jährlichen Ergebnissen des Energieertrags und der Wirtschaftlichkeit unter Verwendung des Programms greenius oder andere Software analysiert werden. Im Rahmen eines Workshops wird das DLR die Partner in das Programm FreeGreenius einführen. Die Ergebnisse werden in internationalen Konferenzen und Fachzeitschriften veröffentlicht.
Das Projekt "Entwicklung und Erprobung eines Verfahrens zur Vergasung von Kohle unter Druck im Flugstrom mit dem Saarberg/Otto-Vergaser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Saarbergwerke durchgeführt. Der Saarberg/Otto-Vergaser soll unter Druck erprobt und bis zur Betriebsreife weiterentwickelt werden. Im Mittelpunkt des Interesses steht dabei die Gewinnung von Daten zur Auslegung kommerzieller Anlagen sowie die Untersuchung folgender Fragen: -Wie verhaelt sich der Vergaser in verschiedenen Druckstufen und welches sind die min. und max. Durchsaetze in diesen Druckstufen, die noch einen sicheren Betrieb gewaehrleisten. -Wie aendert sich die Gaszusammensetzung bei Variation der Verhaeltnisse Vergtasungsmittel/Brennstoff und Sauerstoff/Dampf. -Welches ist die wirtschaftlichste Fahrweise des Systems. -Wie arbeitet der Vergaser bei Einsatz verschiedener Kohlearten. -Wie kann eine moeglichst grosse Umweltfreundlchkeit erreicht und wie kann sie verbessert werden. -Welche Werkstoffe sind fuerdie Kohledruckvergasung geeignet.
Das Projekt "Bau und Betrieb der Biostromerzeugungsanlage BISEA 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BISEA GmbH durchgeführt. Die BISEA GmbH plant den Bau und den Betrieb einer Anlage zur Vergasung fester Biomasse zur Strom- und Wärmeerzeugung. Mit der geplanten Leistung der Anlage von jährlich 3 300 Megawattstunden wird eine Einsparung von rund 2000 Tonnen des Treibhausgases Kohlendioxid erreicht. Die Idee der Holzvergasung ist eigentlich nicht neu. Schon in den vierziger Jahren fuhren erste LKW mit einem solchen Antrieb. Heute sind überwiegend Festbettvergaser in Betrieb. Die Brennstoffleistung dieser Anlagen ist jedoch auf 1 Megawatt begrenzt, da in diesen Anlagen die bei der Vergasung entstehenden Teere nur bedingt beherrschbar sind. Neu an dem Verfahren der BISEA GmbH ist die Kombination eines stationären Wirbelschichtvergasers mit einer Ölwaschanlage. Das BISEA-Verfahren basiert auf Forschungsarbeiten der Universität Stuttgart. Dort wurden Teerminderungsversuche in einer stationären Wirbelschichtanlage untersucht. Das BISEA-Verfahren verknüpft die dabei erzielten Ergebnisse mit einer Ölwäsche, mit der die Restteere aus dem in der Wirbelschicht erzeugten Produktgas fast restlos entfernt werden können. Mit dem resultierenden Produktgas können Gasottomotore im Dauerbetrieb gefahren werden. Mit dem BISEA-Verfahren können die Vorteile von Wirbelschichtanlagen, insbesondere größere Feuerungsleistungen als 1 Megawatt, genutzt werden. Es soll holzartiges Material aus der Landschaftspflege in der Region zum Einsatz kommen. Zur Bindung von Schadstoffen und zur Reduzierung von Teer soll in die stationäre Wirbelschichtvergasung Dolomit zugegeben werden. Die Restteere werden durch Gaswäsche mittels Rapsöl entfernt. Das Öl nimmt den Teer auf und wird nach und nach in den Vergasungsprozess zurückgeführt. Das gereinigte Gas soll in BHKW zur Strom- und Wärmeerzeugung genutzt werden. Aus der dabei resultierenden Abwärme wird mittels eines ORC-Prozesses zusätzlich Strom gewonnen. Die letztendlich verbleibende Niedertemperaturwärme wird zur Holztrocknung in einem Drittbetrieb eingesetzt. Durch den Einsatz von Holz aus der Landschaftspflege können darüber hinaus Probleme bei der Entsorgung dieses Materials, das ohne Vorbehandlung nicht mehr auf Deponien abgelagert werden darf, vermieden werden.
Das Projekt "Teilaufgaben bei der Evaluation von Vergaser-BHKW" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Energietechnik durchgeführt. Ein Motor-BHKW basierend auf der Vergasung von Holz (Anlagenleistung 60 kWel) wird während der ersten Betriebsphase begleitet. Untersuchungsobjekte sind dabei Effizienz und Zuverlässigkeit der Anlage sowie die Eignung für andere Biomassen als Brennstoff. Die TU Dresden bringt in diesem Projekt ihre Kenntnisse hinsichtlich der messtechnischen Evaluation ein.
Das Projekt "Entwicklung eines Verfahrens zur Vergasung von asche- und chlorhaltiger Biomasse am Beispiel Stroh (stROgas)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stadtwerke Rosenheim GmbH & Co. KG durchgeführt. Um Stroh für die Nutzung in der thermochemischen Biomassevergasung zu erschließen, wollen das Deutsche Biomasseforschungszentrum (DBFZ) und die Stadtwerke Rosenheim (SWRO) eine geeignete Verfahrens- und Anlagentechnik für die Herstellung und energetische Nutzung von Strohpellets entwickeln. Die SWRO beschäftigen sich seit Ende 2006 intensiv mit der Technologie der Biomassevergasung und haben dabei ein gestuftes Verfahren mit ausgeprägter Pyrolyse und Wirbelbettreduktion entwickelt. Die Forschungsergebnisse und Erfahrungen aus dieser Arbeit bilden eine solide Basis für dieses neue Projekt. Das DBFZ befasst sich als einer seiner Schwerpunkte intensiv mit der Aufbereitung und Nutzung von halmgutartigen Biomassen in Konversionsanlagen. Diese Erfahrung bildet die Grundlage für die durchzuführende Additivauswahl und Parametrierung der Versuche. Die SWRO werden einen Pyrolyse/Wirbelbettvergaser mit einer Brennstoffwärmeleistung von 50 kW so optimieren, dass eine Vergasung von Strohpellets möglich wird. Zu lösen ist dabei der Zielkonflikt, dass hohe Gasqualitäten mit teerfreiem Gas hohe Vergasungstemperaturen erfordern, die Vermeidung der Verschlackung jedoch möglichst niedrige Temperaturen voraussetzt. Dies soll durch konstruktive, verfahrenstechnische Maßnahmen am Vergaser sowie durch Optimierung des Ascheschmelzpunktes durch Beimischung von Additiven erreicht werden. Wenn der Nachweis der Vergasungsfähigkeit von Stroh mit verschiedenen Ascheschmelzpunkten durch einen Dauerbetrieb von mindestens 200 Stunden erbracht ist, wird mit der Untersuchung der Korrosionsvorgänge begonnen. Theoretische Untersuchungen sollen klären, in welcher Form das Chlor unter den reduzierenden Bedingungen der Vergasung auftritt und welche Korrosionsmechanismen zu erwarten sind. Anhand dieser Erkenntnisse können dann geeignete Materialien, konstruktive Maßnahmen oder ggf. auch Additive zum Binden des Chlors ausgewählt werden. Nach theoretischen Untersuchungen zu den Korrosionsmechanismen sollen geeignete Materialien und Beschichtungen zur Optimierung der Materialstandzeiten ausgewählt werden. Langzeitversuche sollen die praktische Eignung der Lösungsansätze belegen. Des Weiteren wird der Einfluss der Additive auf die Zusammensetzung der Reststoffe aus Entsorgungsgesichtspunkten analysiert. Wenn sich abzeichnet, dass sowohl die Verschlackung als auch die Korrosionsthematik beherrschbar sind, wird die Übertragbarkeit der bisherigen Erkenntnisse auf größere Anlagen überprüft. Dazu stehen in Rosenheim Vergaser mit ca. 250 kW und ca. 750 kW Brennstoffwärmeleistung zur Verfügung. Die wirtschaftliche Verwertung wird bei positiven Ergebnissen aus dem Projekt durch Herstellung, Errichtung und Betrieb von Vergasungsanlagen für Strohpellets erfolgen. Der Vertrieb der Anlagen kann durch die SWRO, über Lizenzen oder auf dem Wege des Contracting erfolgen.
Das Projekt "Biomass Fuell Cell Utility System (BIOCELLUS)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, TUM School of Engineering and Design, Fakultät für Maschinenwesen, Lehrstuhl für Energiesysteme durchgeführt. Objective: Energy from Biomass needs highly efficient small-scale energy systems in order to achieve cost effective solutions for decentralized generation especially in Mediterranean and Southern areas, and for applications without adequate heat consumer. Thus fuel cells are an attractive option for decentralized generation from biomass and agricultural residues but they have to meet at least two outstanding challenges: 1. Fuel cell materials and the gas cleaning technologies have to treat high dust loads of the fuel gas and pollutants like tars, alkalines and heavy metals. 2. The system integration has to allow efficiencies of at least 40-50 percent even within a power range of few tens or hundreds of kW. This proposal addresses in particular these two aims. Hence the first part of the project will focus on the investigation of the impact of these pollutants on degradation and performance characteristics of SOFC fuel cells in order to specify the requirements for appropriate gas cleaning system (WP 1-2). These tests will be performed at six existing gasification sites, which represent the most common and applicable gasification technologies. WP 3 will finally test and demonstrate the selected gas cleaning technologies in order to verify the specifications obtained from the gasification tests. The results will be used for the development, installation and testing of an innovative SOFC - Gasification concept, which will especially match the particular requirements of fuel cell systems for the conversion of biomass feedstock. The innovative concept comprises to heat an allothermal gasifier with the exhaust heat of the fuel cell by means of liquid metal heat pipes. Internal cooling of the stack and the recirculation of waste heat increases the system efficiency significantly. This so-called TopCycle concept promises electrical efficiencies of above 50 percent even for small-scale systems without any combined processes.
Das Projekt "SFG-Vergasungsreaktor mit Teil-Quench und Abhitzesystem, Teilprojekt 1 + 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siemens AG durchgeführt. Die Kombination von Vergasung und Quench im Siemens Fuel Gasifier (SFG) zeichnet sich durch hohe Zuverlässigkeit und Robustheit aus. Nachteilig ist der beträchtliche Energieverlust durch Wasserquench des Rohgases auf 200 C; damit ist ein IGCC-Wirkungsgradverlust von 2-3 Prozent-Punkten verbunden. Ziel dieses Vorhabens ist die Weiterentwicklung des SFG-Verfahrens, die die thermodynamischen Vorteile des HT - Abhitzesystems mit dem der hohen Zuverlässigkeit des Wasserquench kombiniert. Deshalb ist vorgesehen, nach einer teilweisen Abkühlung des Gases mit Wasser (Teilquench) die Rohgaswärme zur Dampferzeugung effizient auszunutzen. Die wesentlichen Arbeitsschritte sind: -Konzeptentwicklung des großtechnischen Vergaser-/Abhitzesystems. -Erprobung des Versuchs-DE in der modifizierten Versuchsanlage der SFGT ., -Überprüfung und Optimierung des Gesamtkonzepts durch Entwicklungsarbeiten von 3 Forschungsinstituten. Die Einführung des optimierten SFG-Vergasers mit Abhitzesystem ist hocheffizient, reduziert so auch die CO2-Emission und führt zu wirtschaftlichen Stromerzeugungskosten.
Das Projekt "COORIVA: Baubarkeitsuntersuchungen für ein IGCC-Referenzkraftwerk ab 2015 für Braun- und Steinkohle mit CO2-Rückhaltung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Linde Höllriegelskreuth, Geschäftsbereich Linde Engineering durchgeführt. 1. Die CO2 Reduzierung erlangt bei der Stromerzeugung zunehmende Bedeutung. Neben Wirkungsgraderhöhung sind auch alle Möglichkeiten der CO2 Abtrennung zu untersuchen. Ein IGCC hat hier günstigste technologische Voraussetzungen. Ziel des Vorhabens ist, technisch verbesserte und CO2-freie IGCC-Konzepte für Stein- und Braunkohle zu entwickeln, die den Anforderungen des Marktes genügen, unter Berücksichtigung von Betreibererfahrungen, neuen Ansätzen zum Prozessdesign und aktuellsten technischen Verfahrenslösungen. 2. Linde wird seine Erfahrungen beim Design, Bau und Betrieb von Luftzerlegungsanlagen einbringen. Sauerstoff ist für die Vergasung unabdingbar und da seine Erzeugung den Eigenenergiebedarf bzw. Gesamtwirkungsgrad des Kraftwerks entscheidend mitbestimmt, ist eine enge Zusammenarbeit mit den Partnern, insb. Uhde (Vergasung) und Siemens (GuD Teil und Gesamtkraftwerkskonzept) notwendig. 3. Konsequenter Folgeschritt ist die Basisplanung für ein CO2 freies, wettbewerbsfähiges IGCC unter dem Gesichtspunkt der Luftzerlegung.
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