Eine weitere Auszeichnung geht an die Hochschule Hof: Andy Gradel, Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Wasser- und Energiemanagement (iwe) wurde im Rahmen der Young Academics Conference in Zittau mit dem “Young Academics Award for Bioenergy 2020” ausgezeichnet – herzlichen Glückwunsch!

Das zentrale Thema der Veranstaltung war die Nutzung von Bioenergie in der Energieversorgung und die Verringerung des Verbrauchs an fossilen Ressourcen. Sieben junge WissenschaftlerInnen im Alter von Anfang 20 bis Ende 30 stellten in der ganztägigen Konferenz ihre Arbeiten zur Verwertung von Biomasse z. B. in Vorgängen thermochemischer Vergasung oder bei der Verwendung von Rückständen in der Landwirtschaft vor.
Andy Gradel überzeugte dabei die Jury mit seinem Beitrag zum Thema:
„Flexible und wartungsarme Vergasung von Biomasse durch integrierte Adsorption von Teerkomponenten“.
Forschungsfeld Kraft-Wärme-Kopplung
“Die Energiewende verlangt einen zunehmenden Ausbau der Stromnetze mit kleinen, dezentralen Anlagen zur Stromerzeugung und kommunalen Wärmenetzen, die mit biogenen Brennstoffen gespeist werden. Dadurch entsteht ein steigendes Interesse an der gleichzeitigen Nutzung von Wärme und Elektrizität, z.B. durch den Einsatz von Blockheizkraftwerken”, erläutert Andy Gradel.
Ungehobenes Potenzial
“Die Holz- und Reststoffvergasung bietet hierbei großes Potential. Heutige Anlagen haben aufgrund von Verunreinigungen durch Teere aus der Holzpyrolyse allerdings kurze Wartungsintervalle und sind dadurch mit hohen Betriebskosten verbunden”, so der Preisträger weiter.
Die thermochemische Vergasung bietet hierbei großes Potential- sie ist aber noch mit zu hohen Betriebskosten verbunden.
Andy Gradel
Neuartige Technologie
Im Projekt “AutAllo” am Institut für Wasser- und Energiemanagement wird in Kooperation mit der WS Wärmeprozesstechnik GmbH aus Renningen eine neuartige Technologie zur Vergasung biogener Reststoffe für die Erzeugung besonders sauberer Produktgase entwickelt: Durch die Verwendung des prozesseigenen Restkokses (Holzkohle) als Filtermedium bietet der Prozess einen deutlich wartungsärmeren und gleichzeitig flexibleren Betrieb der Anlage – gemessen am derzeitigen Stand der Technik.

Kern der Technologie ist die interne Aktivierung des entstehenden Restkokses aus der Holzpyrolyse und die anschließende Nutzung als Teerfilter in einem gekühlten Adsorptionsbett. Durch kinetische Messungen der Reaktionen des Restkokses und Adsorptionsmessungen zur Kapazität der Filterkohle bezüglich typischer Holzteere wurde ein mathematisches Modell des Prozesses erstellt. Das Modell prognostizierte eine mögliche Gasreinheit von deutlich unter 50 mg m-3 (STP) Teergehalt bei richtiger Betriebsweise. Dies konnte anschließend experimentell bestätigt werden.
Einsatz in Land- und Forstwirtschaft
Dabei wurde bisher ein Kaltgaswirkungsgrad von 65 % erreicht, Modellberechnungen weisen aber auf einen erreichbaren Wirkungsgrad von über 80 % hin. Durch Weiterentwicklung und Ermittlung der Prozessgrenzen kann die Technologie in Zukunft für eine wirtschaftliche Erzeugung von Strom und Wärme aus Reststoffen der Land- und Forstwirtschaft eingesetzt werden.
Nachfolgende Abbildung zeigt die schematische Darstellung des Prozesses.
