Kraftstoff 16.12.2005, 18:41 Uhr

Biomasse für spezielle Kraftstoffklasse  

VDI nachrichten, Düsseldorf/Freiberg, 16. 12. 05, wop – Mit Dieselkraftstoff aus Biomasse lässt sich die Abhängigkeit vom Erdöl vermindern. Die sächsische Choren Industries GmbH arbeitet mit einem Produktionsverfahren, das diesen Weg aufzeigt. Ein großer Schritt in die Richtung ist die kürzlich vollzogene Minderheitsbeteiligung von Shell an Choren. Nun soll spätestens 2007 die erste Großanlage zur Produktion von etwa 200 000 t/a Dieselkraftstoff bei Greifswald entstehen. Die Planung obliegt Shell, die die Anlage nach den Vorgaben von Choren errichten wird.

Ein zweistufiges Vergasungsverfahren, dessen erste Stufe mit etwa 500 oC die Einsatzstoffe in Gas und Koks zerlegt, soll den Prozess der Kraftstoffproduktion aus Kohle optimieren. Entwickelt hat die Methode der promovierte Ingenieur Bodo Wolf, der Januar 1990 das Unternehmen Choren Industries GmbH im sächsischen Freiberg gründete, um seine Entwicklung an Großanlagen auszurichten.

In dem Choren-Verfahren wird das „schmutzige“ Gas in einen Reaktor geleitet, in dem es bei ca. 1600 oC in seine Grundbestandteile Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff zerlegt wird. In den heißen Reaktor wird zusätzlich gemahlener Koks eingeblasen, der sich entzündet und seinen Kohlenstoff ans Gas abgibt. Durch die hohe Temperatur wird auch das in der ersten Stufe entstehende Kohlendioxid (CO2) zerlegt, das oberhalb von ca. 1000 oC zu zerfallen beginnt. Auf diese Weise entstehe laut Wolf „ein ideales Synthesegas ohne Teer, das in der anschließenden Synthese nach Fischer-Tropsch (F-T) zu Dieselkraftstoff hydriert wird“.

Die im Koks enthaltenen anorganischen Stoffe bilden eine Schlacke, die im Wasserbad abgeschreckt wird. Dadurch entsteht ein chemisch neutrales, glasartiges und wasserunlösliches Granulat, das für andere Zwecke genutzt werden kann.

Der große Vorteil der zweistufigen Vergasung ist laut dem Freiberger Ingenieur der relativ einfache apparative Aufbau und der hohe Wirkungsgrad, der um mehr als 10 % über dem der Wirbelschichtvergasung („Winkler-Generator“) liegt. Von Bedeutung ist die Teerfreiheit des Gases, die sich mit anderen Verfahren gar nicht herstellen ließe. Dadurch sinke der Aufwand für die anschließende Reinigung des Gases ganz erheblich, bevor es der F-T-Anlage zugeführt werde.

Wolf, der mittlerweile die Geschäftsführung von Choren aus Altersgründen abgegeben hat, errichtete in Freiberg eine Versuchsanlage, die seit rund zwei Jahren 15 t Dieselkraftstoff per anno produziert. Der so aus Biomasse gewonnene Diesel (BTL = Biomass-To-Liquid), auch „SunDiesel“ genannt, wird von DaimlerChrysler und VW für motorische Versuche verwendet. Direkt daneben entsteht eine zweite Anlage für 15 000 t/a, deren Vergasungsteil mittlerweile fertig gestellt ist. Shell errichtet derzeit die Fischer-Tropsch-Synthese dazu, die in einem Jahr die Produktion aufnehmen dürfte.

Wolf erhielt 1994 für das Choren-Verfahren das Patent. Im gleichen Jahr begann die Shell in Bintulu, Malaysia, mit der Kraftstoffproduktion aus Erdgas (GTL = Gas-To-Liquid) mit der Fischer-Tropsch-Synthese als Endstufe. Darum haben BTL und GTL identische Eigenschaften. Sie bilden einen Dieselkraftstoff höchster Qualität, während BTL zudem noch umweltneutral verbrennt, weil nur das Kohlendioxid freigesetzt wird, was die Pflanzen zuvor der Atmosphäre entnommen haben.

Shell verfügt in der Verfahrenstechnik über große Erfahrungen und stellt auch die für den Prozess benötigten Katalysatoren selbst her. Diese Erfahrungen kommen jetzt Choren zugute, während Shell nun über die Erfahrungen von Choren in der Synthesegasherstellung verfügen kann.

Bevor die Versuchsanlage im sächsischen Freiberg die Produktion aufnahm, wurden dort eine Vielzahl von organischen Einsatzmaterialien zur Kraftstoffproduktion untersucht: vom Klärschlamm über Hausmüll, Sondermüll wie Lackschlamm und Kunststoffabfälle, Tiermehl, aber auch überalterte Medikamente, Kohle, Holzschnitzel sowie Abfälle aus der Lebensmittelindustrie und der Landwirtschaft.

Bei jedem Materialeinsatz konnte ein ideales Synthesegas hergestellt werden, lediglich die Schlackemenge schwankte, je nach dem Anteil anorganischer Stoffe. Das Choren-Verfahren belegte mit den Versuchen, dass unabhängig vom Einsatzstoff stets die gleiche Gasqualität erzeugt wird und es sich deshalb hervorragend dazu eignet, auch aus Müll hochwertigen Dieselkraftstoff zu gewinnen. Damit zeigt Choren einen Weg auf, wie das Müllproblem auch gelöst werden kann.

Choren besitzt in Lubmin bei Greifswald, Mecklenburg-Vorpommern, ein Grundstück mit direktem Zugang zum Wasser. Dort soll spätestens 2007 die erste Großanlage zur Produktion von etwa 200 000 t/a Dieselkraftstoff entstehen. Die Planung obliegt Shell, die die Anlage nach den Vorgaben von Choren errichten wird daneben sind vier weitere Anlagen vorgesehen. Weitere BTL-Produktionen sollen folgen.

Fachleute sehen in der Entwicklung von Choren eine Innovation, die, über die Anzahl der Mitarbeiter in der BTL-Produktion hinaus, auf lange Sicht für eine zunehmende Beschäftigung in Deutschland stehen kann – von den Konzernen und Unternehmen des Anlagenbaus und der Maschinenindustrie bis hin zur Landwirtschaft. Zugleich rechnen sie damit, dass sich das Choren-Verfahren zum Exportschlager entwickeln wird, weil die Länder mit hohem Landwirtschaftsanteil damit ihre Abhängigkeit vom Mineralöl senken können.

Nicht weniger interessant sei das Choren-Verfahren, so die Experten, dass mit BTL und GTL der Erdölmarkt entlasten werden und sich ein einheitlicher hoher Dieselkraftstoff-Standard weltweit durchsetzen und dem Dieselmotor besonders in USA zum Durchbruch verhelfen könnte. Denn sie sehen im Diesel auch weiterhin den Motor mit dem größten Entwicklungspotenzial und dem höchsten Wirkungsgrad. C. BARTSCH/WOP

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