Energie 15.04.2005, 18:38 Uhr

Bei der Papierproduktion fallen energiereicher Kraftstoff oder Strom an

Die effiziente Nutzung der Energie von Schwarzlauge will ein schwedisches Unternehmen im hohen Norden erproben. Eine Versuchsanlage soll das Nebenprodukt der Zellstoffherstellung zunächst in ein Gas umwandeln, aus dem dann Strom oder Treibstoff hergestellt wird. Am Monatsende soll ein Teil des Komplexes den Versuchsbetrieb aufnehmen. Weitere Anlagen sind im Bau, und für 2008 ist die komplette Produktion geplant.

Bald ist es soweit. Ende April wird im nordschwedischen Piteå eine neue Anlage zur Herstellung von Methanol/DME (Dimethyläther) aus Schwarzlauge den Betrieb aufnehmen. Sie wird doppelt so groß wie die seit 1997 im schwedischen Skoghall arbeitende Pilotanlage sein. Ihr Betreiber, die Chemrec AB, nennt sie ein Entwicklungswerk, an dessen Ende – etwa 2008 – die vollwertige industrielle Produktion von entweder grüner Elektrizität oder preiswertem und extrem CO2-armem Kraftstoff als Ersatz für Diesel und Benzin stehen soll.

Als aus finanziellen Gründen die früheren Chemrec-Besitzer Kvaerner (1900 bis 1999) und Babcock Borsig (2000 bis 2002) die Segel streichen mussten, blieb auch die Entwicklung des 1986 von dem Schweden Jan Erik Kignell entwickelten Schwarzlauge-Vergasungsprozesses stecken. „Vier verlorene Jahre“, stellt heute Ingvar Landälv, Technischer Direktor der Chemrec, fest. Das Unternehmen wurde Mitte 2003 von der Nykomb Synergetics AB übernommen.

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Ziel der in Piteå im Anschluss an die Kappa-Zellstofffabrik gebauten DP-1-Anlage ist es, Schwarzlauge, ein Nebenprodukt jeder Zellstoffherstellung, besser zu nutzen. Statt sie über die Sodapfanne wieder dem Zellstoffprozess zuzuführen, soll ein Teil in einem Vergaserreaktor, der unter hohem Druck (32 bar) und Temperatur (1000 °C) arbeitet, verarbeitet werden. Von dort wird das Gas zu einem Kühlaggregat geführt und schließlich zur Strom- oder Kraftstoffproduktion. Damit würde eine weitaus höhere Nutzung der Energiekapazität der Schwarzlauge, die im bisherigen Prozess bei lediglich 65 % liegt, erzielt werden.

Für Frühjahr nächsten Jahres ist die Inbetriebnahme der noch zu bauenden gesonderten Anlagen für die Strom- und Kraftstoffproduktion geplant und zwei Jahre später der Schritt in die kommerzielle Herstellung. Laut bisherigen Berechnungen dürften sowohl Elektrizität als auch der Kraftstoff nicht nur wegen der nicht allzu fernen Rohölknappheit eine attraktive Alternative sein, sondern auch wegen des Preises und der Umweltfreundlichkeit. Selbst wenn in Schweden die bisherigen Sodapfannen mit hochmodernen Anlagen ersetzt würden, läge beim Strom 2010 das Schwarzlauge-Potenzial des Chemrec-Prozesses um 5 TWh bis 7 TWh und 2025 um 6 TWh bis 8 TWh höher.

Bei einer kleinen Kraftstofffabrik mit einer Schwarzlauge-Kapazität von 400 t Trockensubstanz pro Tag und einer Betriebszeit von 8000 h pro Jahr könnte Methanol im Wert von 27 Mio. € (30 MW zu 113 €/MWh) produziert werden. Die Zellstoffproduktion könnte gleichzeitig um 3500 t im Wert von 1,4 Mio. € gesteigert werden. Betriebserträgen von insgesamt 21,8 Mio. € ständen Nettoinvestitionen in Höhe von 36 Mio.€ gegenüber, womit sich unter bestimmten steuermäßigen Voraussetzungen eine Tilgungsperiode von knapp zwei Jahren ergäbe.

Laut einer Volvo-Studie „Well to wheel“ ergeben sich bei auf Rohöl basiertem Dieselkraftstoff ein Energie-Nutzeffekt von 35 % sowie CO2-Äquivalente von ungefähr 750 g/kWh. Die entsprechenden Werte für DME-Kraftstoff auf Schwarzlauge- und Holzbasis wären 29 % und 25 g/kWh.

Das Potenzial zur Herstellung von DME-/Methanol-Kraftstoff aus Schwarzlauge ist erheblich. Eine durchschnittliche Zellstofffabrik liefert heute pro Tag 1000 t bis 1200 t Trockenzellstoff und 1800 t bis 2100 t Schwarzlauge. In Europa gibt es mehr als 60 dieser Zellstoffanlagen. Laut den Angaben der Chemrec könnten mit diesem Prozess in Schweden immerhin 30 % bis 40 % des Diesel- und Benzinverbrauchs ersetzt oder ein Zuschuss von grüner Elektrizität in Höhe von 5 % bis 7 % des derzeitigen Stromverbrauchs geliefert werden.

Im Gegensatz zu Schweden wird in Deutschland bisher fast ausschließlich Sulfitzellstoff hergestellt. Laut Ingvar Landälv gibt es jedoch keine Schwierigkeiten, den auf Basis von Sulfatzellstoff entwickelten Chemrec-Prozess auch in Deutschland einzusetzen.

Träger des „schwedischen nationalen BLG-Programms“ (Black Liquor Gasification) sind die Universitäten in Luleå, Umeå und Mittelschweden sowie die Chemrec AB. Die Finanzierung in Höhe von rund 100 Mio. skr, 11,2 Mio. €, wird von staatlichen Forschungsinstituten, Behörden und Unternehmen (Vattenfall, Wald- und Forstwirtschaft) getragen.

RAINER GATERMANN

 

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