Holz kann weit mehr, als einfach nur verbrannt zu werden. Holz ist eine sehr effiziente Biomasse, wenn man sie richtig behandelt. Wie das aussehen kann und warum auch die Industrie davon profitiert, zeigt das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB). Hier wurde ein Weg gefunden, Holz so zu verarbeiten, dass es sich leichter transportieren lässt, keine Probleme mehr mit Feuchtigkeit hat und optimal brennt.
Holz als Ersatz für Öl und Gas
Dass Holz eine erneuerbare Energiequelle darstellt und weltweit seit Jahrhunderten genutzt wird, ist hinlänglich bekannt. Dass Holz in Zukunft nicht nur im Wärmebereich, sondern auch in der Chemie Öl und Gas ersetzen kann, ist indes eine weitgehend neue Erkenntnis. Dabei geht es schlichtweg darum, den Grundstoff mit innovativen Verfahren aufzubereiten.
Bislang wird Rest- und Schwachholz vor allem zerkleinert. Es dient dann als Brennstoff in Heizkraftwerken und Hackschnitzelheizungen. Das frische Holz hat allerdings zwei Nachteile: Aufgrund des Wassergehalts ist es relativ schwer und verursacht dadurch höhere Transportkosten. Zum anderen lässt sich das Material nur bedingt lagern, weil es leicht verrottet, insbesondere bei Regen.
Holz wird torrefiziert
Wie man diese Probleme lösen kann, wurde am IGB im Rahmen des EU-Projekts SteamBio erforscht. Die Lösung: „Statt die Biomasse gehäckselt zu transportieren, torrefizieren wir sie“, so Abteilungsleiter Siegfried Egner. Dabei wird die Masse in einer Dampfatmosphäre ohne Sauerstoff erhitzt. „Von den drei Hauptbestandteilen der Biomasse – Cellulose, Lignin und Hemicellulose – treiben wir auf diese Weise einen komplett aus, und zwar die Hemicellulose.“
Dadurch wird das Material leichter. Zudem verbessert sich das Brennverhalten und stellt Feuchtigkeit kein Problem mehr dar. Wasser perlt einfach von der Oberfläche ab. Das Produkt kann danach problemlos auch in Kohlekraftwerken eingesetzt werden. Der entscheidende Punkt aber sind die flüchtigen Substanzen, die bei dem Verfahren entstehen und vermarktet werden können.
Plattformchemikalien aus Biomasse
„Die Torrefizierung an sich ist kein neues Verfahren“, so der IGB-Projektingenieur Bruno Scherer. Die Idee basiert auf der Dampftrocknungs-Technologie, die am IGB entwickelt wurde. Dazu sind Temperaturen von 200 bis 250 Grad Celsius nötig. Gearbeitet wird mit überhitztem Dampf. Dabei trocknet die Biomasse und werden organische Verbindungen mit niedrigem Siedepunkt flüchtig.
Diese Stoffe werden mit Kondensatoren aufgefangen und als Flüssigkeit gewonnen. Eine Pilotanlage wurde anfangs in Deutschland betrieben und steht jetzt in Spanien. Sie kann im Rahmen der ACHEMA 2018 in Frankfurt in Augenschein genommen werden. Was die Anlage und das Verfahren auszeichnet: „Die Plattformchemikalien werfen bei vielen Biomasse-Materialien so viel Gewinn ab, dass sie den gesamten Torrefizierungsprozess finanzieren“, betont IGB-Gruppenleiter Dr. Antoine Dalibard.
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