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Wasserstoffreiches Synthesegas aus Klärschlamm

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Autor: Redaktion

Wasserstoffreiches Synthesegas aus Klärschlamm

Am 17. September 2020 gab es für die SMS group, Anlagenlieferant für die metallurgische Industrie, die Baufreigabe für eine neue Pilotanlage in Wien-Simmering, Österreich, an der die Verwertung von Reststoffen zur Erzeugung von umweltfreundlichen und CO2-neutralen Kraftstoffen demonstriert wird. Der Projektpartner BEST – Bioenergy and Sustainable Technologies wird am Standort der Sondermüllverbrennungsanlage von Wien Energie eine neuartige Prozesskette zur Erzeugung und Nutzung eines wasserstoffreichen Synthesegases im Industriemaßstab umsetzen. Das Herzstück der Anlage, ein von der SMS group gebauter Synthesegaserzeuger, wird Mitte 2021 den Betrieb aufnehmen.

Das Projekt wird von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) unterstützt. Die Projektleitung übernimmt das K1 Kompetenzzentrum BEST. Neben der SMS group als Erbauer der Anlage sind weitere Projektbeteiligte Wien Energie, Heinzel Paper, Wiener Linien GmbH, Wiener Netze GmbH und die Österreichischen Bundesforste. Als wissenschaftliche Partner sind die TU Wien und die Luleå University of Technology beteiligt.

Das Projekt Waste2Value

Im Projekt „Waste2Value“ (frei übersetzt: Wertschöpfung aus Abfall) wird die Nutzung von Reststoffen vorangetrieben, aus denen ein wasserstoffreiches Synthesegas erzeugt wird. Es stehen zunächst Reststoffe wie Klärschlamm, Rückstände aus der Papierindustrie sowie Mischungen mit Schadholzsortimenten als Rohstoff im Fokus. In einem weiteren Verfahrensschritt wird das Gas zu flüssigen Kraftstoffen synthetisiert.

Im Rahmen des noch bis 2023 laufenden Projektes wird die Anlage errichtet und entsprechende Betriebserfahrungen gesammelt. Die gesamte Prozesskette – vom Rohstoff über die Gaserzeugung, die Gasreinigung, die Gasaufbereitung, die Synthesen, bis hin zur Aufbereitung und Einsatz des FT-Kraftstoffes in einem Flottenversuch – ist Gegenstand der Forschungsarbeiten von „Waste2Value“. Es handelt sich bei der Anlage um die weltweit erste Anlage dieser Art, mit der diese Technologie in einer einzigen, industrienahen und durchgehenden Prozesskette demonstriert wird. Die Ergebnisse ermöglichen die wirtschaftliche und technische Beurteilung des Gesamtverfahrens und stellen die Grundlage für die geplante Umsetzung in einem größeren industriellen Maßstab durch Wien Energie dar.

Einsatzmöglichkeiten des Synthesegaserzeugers

Die Technologie ermöglicht es, über einen thermischen Umwandlungsprozess aus Reststoffen ein sogenanntes Synthesegas zu erzeugen. Dieses Gasgemisch kann wiederum in verschiedene Energieträger wie grüne Kraftstoffe, grünes Gas und grünem Wasserstoff umgesetzt werden. Sind die eingesetzten Ausgangsstoffe erneuerbaren Ursprunges (z. B. Holz, Restholz, Klärschlamm oder biogene Abfälle), so sind auch die Endprodukte zu 100 % erneuerbar. Es ist aber auch denkbar, nichterneuerbare Reststoffe wie z. B. Plastikreste, die nicht recyclebar sind zuzusetzen. Somit wird es möglich auch solche fossilen Abfallstoffe mehrfach zu nutzen.

Die große Bandbreite an möglichen Endprodukten macht die Technologie extrem flexibel: Einerseits können nachhaltige Treibstoffe für Transportsektoren bereitgestellt werden, in denen Batterien nur schwer zum Einsatz kommen können (z. B. Landwirtschaft, Fernverkehr, Flugverkehr), andererseits kann auf Basis derselben Technologie auch grünes Gas für das Erdgasnetz und grüner Wasserstoff für zukünftige Mobilitätslösungen oder industrielle Anwendungen erzeugt werden. Bei der Erzeugung von FT-Kraftstoff, der im Übrigen bei der Verbrennung deutlich geringere Partikelemissionen hat als fossiler Diesel, fallen parallel zudem auch wertvolle Chemikalien an, die in der chemischen Industrie benötigt werden. Eine weitere Möglichkeit ist die Synthese des erzeugten Gases zu nachhaltig produzierten Alkoholen, die ebenfalls von der chemischen Industrie verarbeitet werden. Setzt man als Ausgangsstoff Klärschlamm ein, ergibt sich in Zukunft auch eine aussichtsreiche Möglichkeit, den darin enthaltenen Phosphor zurückzugewinnen. Zur Herstellung von Düngemitteln für die Landwirtschaft ist Phosphor essenziell. Weltweit gibt es nur zwei Abbaugebiete und es gibt Schätzungen, dass der Abbau nur noch für wenige Jahrzehnte möglich sein wird.

Insgesamt ist mit der Technologie der thermochemischen Synthesegaserzeugung eine sehr interessante Technologie vorhanden, die großes Potenzial hat, ein zentraler Bestandteil für die zukünftige „Green Economy“ zu werden.

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