Aus der Wirtschaft

Bio-Wasserstoff

Vom Waldholz zum Wasserstoff

Die Hydrogen eMobility AG aus Österreich hat ein Verfahren entwickelt, um über die Holzvergasung Wasserstoff zu produzieren.

Mit der Kombination von Trocknung und Vergasung von Holz soll sich Wasserstoff aus Waldholz zu einem Preis ab ca. 2 €/kg herstellen lassen. Die Produktion über die ansonsten übliche Elektrolyse aus Wind- oder Solarstrom kostet dagegen 5 bis 6 €/kg. Bei dem neuen Verfahren setzt das österreichische Unternehmen Hydrogen eMobility AG (HeMAG) mit Sitz im Wiener Schloss Schönbrunn auf eine patentrechtlich geschützte eigene Technologie zur Trocknung und Vergasung von Schad- und Energieholz.

1. Schritt: Teerfreies Holzgas

Das Verfahren besteht aus einem zweistufigen Redox-Vergaser im integrierten Holzgaskraftwerk sowie einem kontinuierlich arbeitenden Durchlauf-Trockner. Die erntefrische, auf 30 bis 70 mm gehackte Biomasse wird im Trockner mit der Prozessabwärme auf ca. 12 % Wassergehalt getrocknet. Anschließend wird das Hackgut im drucklosen Gleichstrom-Festbettvergaser vergast. Entstehende Teere werden bei 1200 °C aufgespalten. Das soll laut Hersteller den Heizwert des entstehenden, teerfreien Holzgases erhöhen. Dieses wird nach einer weiteren Aufbereitung in einem Blockheizkraftwerk zu Strom und Wärme umgewandelt.

2. Schritt: Elektrolyse

Mit dem Strom wird anschließend ein Elektrolyseur angetrieben, der Wasser in Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) trennt. Ein kleiner Teil des Sauerstoffs wird mit Wasserdampf als Vergasungsmittel eingesetzt, was die Effizienz der Holzgasproduktion erhöhen soll, der Rest des O2 wird verkauft.

Neben dieser indirekten Wasserstoffproduktion ist auch eine direkte Bildung mit höheren H2-Anteil möglich. Dabei wird das entstehende Holzgas über Dampfreformierungsreaktionen und einem nachgeschalteten H2-Gasreinigungsverfahren (wie z.B. eine Druckwechseladsorption) behandelt. HeMAG bevorzugt aber die Elektrolyse, weil dieses Verfahren mit dem günstig produzierten Strom wirtschaftlicher ist.

Die Wärme aus dem BHKW wird über ein Fernwärmenetz vermarktet. Mit der Kühlwärme des Elektrolyseurs können Land- und Forstwirte weitere Hackschnitzel trocknen und als Brennstoff vermarkten.

Hohe Zahl an Volllaststunden

Wirtschaftlich ist das Verfahren laut Hersteller aufgrund der hohen Betriebsstunden: Während Windräder und Photovoltaik eine Volllaststundenzahl von 1000 bis 1500 im Jahr haben, steht der Strom für den Elektrolyseur bei der Holzvergasungsanlage für 8000 Stunden zur Verfügung. Im Jahr lassen sich laut Hersteller aus 80.000 Schüttraummeter Hackschnitzel 400 t grüner Wasserstoff erzeugen und gleichzeitig mehr als 15.000 t CO2 einsparen.

Das Vorhandensein von Schad- oder Energieholz ist die erste Voraussetzung, damit die HeMAG ein grünes Wasserstoffkraftwerk errichtet. Die HeMAG zahlt nach eigenen Angaben einen fairen Preis für Schadholz aus Sturmschäden und Borkenkäferbefall, sodass es für Land- und Forstwirte wirtschaftlich ist, dieses Holz aus dem Wald zu bringen. Eine weitere Voraussetzung ist ein Abnehmer für 400t/Jahr grünen Wasserstoff z.B. für den Betrieb von Bussen im öffentlichen Nahverkehr, ein Abnehmer für die Nebenprodukte grüner Sauerstoff in einer Kläranlage und Wärme für ein Fernwärmenetz oder z.B. ein Krankenhaus.

Weitere Informationen: www.hydrogen-emobility.com

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