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Erstellt: 02 April 2017

Holzasche oder Holzkohle

Über 400 Holzvergasungsanlagen sind in Deutschland mittlerweile in Betrieb. Der Anfall von Teeren, Holzkoks und Asche ist aber nach wie vor ein Problem. Während es in den vergangenen Jahren zunehmend gelang, den Anfall von Teer zu beherrschen, und auch die Anlagentechnik robuster wurde, bleibt der Umgang mit festen Rückständen eine Aufgabe, der sich die Anlagenhersteller
und -betreiber stellen müssen. Da Anfall und Zusammensetzung dieser Reststoffe nicht nur vom Vergasersystem und der Betriebsweise, sondern auch von Art und Qualität der eingesetzten Brennstoffe abhängen, ist für jede Anlage ein passendes Entsorgungskonzept erforderlich. Das Ziel des Betreibers muss eine bestmögliche Ausnutzung des Brennstoffs und die sachgerechte Verwertung oder Beseitigung der Reststoffe sein. Diese bestehen im Idealfall allein aus den von der Biomasse mitgebrachten mineralischen Anteilen; das sind hauptsächlich Oxide und Karbonate des Kaliums, Kalziums, Magnesiums und Siliziums. Unter den mineralischen Bestandteilen sind einzig die Schwermetalle
problematisch. „Besonders bei hohen Rindenanteilen im Ausgangsholz sind zum Beispiel Einträge von Cadmium kritisch“, sagt Dieter Bräkow, Koordinator der Arbeitsgruppe „Vergasung von Biomasse“ in der Fördergesellschaft Erneuerbare Energien e.V. (FEE). Diese vernetzt die Holzvergasungsbranche im deutschsprachigen Raum; unter anderem mit der Wissenschaft, um gemeinsam
technische Lösungen und Anwendungen voranzubringen. Je nach Vergasungsprinzip – Festbett-Gegenstrom, Gleichstrom oder Wirbelbett – verbleiben außerdem mehr oder weniger unvollständig umgesetzte organische, also kohlenstoffbasierte Bestandteile. „Es gibt nicht den einen Reststoff der Holzvergasung“, erklärt Bräkow, „durch Kombination von Vergasung und Rohgasreinigung mit hinzukommend unterschiedlichen internen Reststoff-Nachbehandlungen und Ausschleuseprozeduren ergibt sich ein Spektrum von Reststoff-Gemischen“. Die Praxis reiche von pulverförmigen, weißen Holzaschen bis zu fester, schwarz glänzender Holzvergasungskohle. „Von der Farbe und Form der Reststoffe kann keinesfalls auf den Schadstoffgehalt geschlossen werden. Es kann nicht gefolgert werden: Wer schwarze Kohle hat, hat viele Schadstoffe“, so der Experte. Genauso wenig gilt der Umkehrschluss: „Wer graue Asche hat, hat keine Schadstoffe“. „Ziel der thermochemischen Vergasung von Biomasse ist in der Regel die maximale Umwandlung der Kohlenwasserstoffverbindungen zu Gasen, sodass nur Asche bleibt.“ Reststoff-Strategien: Ob hauptsächlich Holzasche oder Holzkohle entsteht, hängt vom Verfahren ab. Eine Umfrage der FEE ergab, dass von den ersten 20 in Deutschland und Österreich stabil betriebenen Verfahrenskombinationen 16 auf die Abgabe von Holzasche ausgerichtet sind und nur vier Hersteller verfahrensbedingt kohlenstoffreiche Reststoffe ausschleusen. Einer dieser Anbieter, die Syncraft Engineering GmbH aus Österreich, gibt bereits keinen Rückstand mehr ab, sondern
das Nebenprodukt „Premium Biokohle“, gemäß der Richtlinie des European Biochar Certificate für die Produktion von Pflanzenkohle.
Gesamter Artikel in: energie AUS PFLANZEN, 04/2016

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Erstellt: 02 Januar 2017

 

Am Ende gibt's Kohle.
Neben der herausragenden Rendite, überzeugt das SYNCRAFT® Werk durch das aufsehenerregende Nebenprodukt des Wertstoffes Aktivkohle bzw. Holzkohle, welches erst durch die patentierte Technologie von SYNCRAFT® Das Holzkraftwerk möglich und weltweit einzigartig ist.

SYNCRAFT®Werke sind derart flexibel beim eingesetzten Rohstoff, dass in Bezug auf den Brennstoff voll auf forstliche Restfraktionen wie Waldhackgut oder Sägenebenprodukte gesetzt werden kann. Ermöglicht wird dies durch die innovative Schwebefestbetttechnologie, welche höchste Wirkungsgrade von rund 30% elektrischer Leistung und bei maximaler Brennstoffflexibilität bis zu 92% Brennstoffnutzungsgrad erzielt werden kann. Im Vergleich zum Mitbewerb brauchen SYNCRAFT®Werke nur die Hälfte des Treibstoffs bezogen auf den Stromoutput. Das bringt klare wirtschaftliche Vorteile für den Betreiber“, so der Geschäftsführer des in Tirol ansässigen Technologie-Unternehmens.

Die hohe Wertschöpfung von SYNCRAFT® Das Holzkraftwerk wird auch durch das außergewöhnliche Nebenprodukt des Wertstoffes Aktivkohle bzw. Holzkohle erreicht. Bei dem patentierten Energiegewinnungsverfahren von SYNCRAFT® entsteht kein Feinstaub oder Abfall. Als einziges Nebenprodukt fällt Holzkohle an, die qualitativ so hochwertig ist, dass sie zum Beispiel als Grillkohle verkauft oder als Terra-Preta Bodenverbesserer eingesetzt werden kann. Der Kohlenstoffanteil liegt bei 80%, Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) kommen nur in Spuren vor. Der European Biochar Standard, der für Pflanzenkohle aus Pyrolyse entwickelt wurde, nennt einen Grenzwert in der Premium-Qualität von vier Milligramm je Kilogramm Trockenmasse. SYNCRAFT®-Anlagen unterschreiten diesen Wert deutlich.
Der ökologische Kreislauf schließt sich durch die Produktion von bis zu 300 kg Holzkohle pro Tag (3-4% vom Input). Dadurch wird ca. 1 Tonne CO2 pro Tag gebunden. Am Markt kann für SYNCRAFT®Kohle zwischen 200 und 500 Euro pro Tonne erzielt werden. Und „am Ende gibt’s Kohle“.

Referenzen CO2-neutrale Energiegewinnung mit Rendite

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Erstellt: 19 Dezember 2016

 

Mit Holz unter Strom

Die Schwazer Firma SYNCRAFT® entwickelt und baut Holzkraftwerke. Die sind dank neuartiger Technologie nicht nur deutlich effizienter und sparsamer als frühere Systeme, sie arbeiten mit Holz auch CO2-neutral. Übrig bleiben am Ende: Strom, Wärme und hochwertige Holzkohle.

Die Idee, aus Holz Energie zu erzeugen ist uralt. Der Gedanke, aus einem scheinbar bereits zu Ende gedachten Verfahren etwas Neues zu schaffen, kam der Innsbrucker Verfahrenstechniker Marcel Huber im Rahmen seiner Diplomarbeit am MCI im Jahr 2002: Sein gewähltes Thema war „Verstromung fester Biomasse“.

Holzgas als Treibstoff
„Holz nimmt in der Wachstumsphase genau jenes CO2 auf, das es später bei seiner Verarbeitung maximal wieder emittieren kann. Wird Holz zur Energiegewinnung verbrannt, verhält es sich CO2-neutral und trägt nicht zum Klimawandel bei. In dieser Eigenschaft ist Holz mit Photovoltaik und Windkraftwerken vergleichbar.“ bringt Marcel Huber eines der Argumente auf den Punkt, das ihn schon damals so sehr für diesen Energieträger einnahm. Seine Abschluss-Arbeit führte Marcel Huber zu den damals noch nicht an GE verkauften Jenbacher Werken. Dort wurden Gasmotoren zur Energieerzeugung hergestellt. Es gab in Jenbach allerdings auch schon ein deutliches Bewusstsein dafür, dass sich Motorenhersteller im Zeitalter zur Neige gehender fossiler Brennstoffe neuen Herausforderungen stellen müssen, um zukunftsfähig zu sein. Die von Jenbacher-Entwicklungsleiter Günther Herdin damals angedachte Lösung war die Entwicklung von Aggregaten, die auch mit Sondergasen funktionieren. Holzgas, das aus Holz, Holzabfällen und holzartigen Brennstoffen gewonnen wird, gehört zu diesen Sondergasen. Die Idee, mit solchen Motoren und daran angeschlossenen Generatoren Holz als erneuerbare Energiequelle zu einer Grundlage zukünftiger Energiekonzepte zu machen, faszinierte Marcel Huber. Die Beweggründe der Jenbacher Werke wurden so zur Initialzündung, die Hubers weiteren beruflichen Weg maßgeblich beeinflussen sollte.


Kleine Größe als Vorteil
Der führte den frischgebackenen Verfahrenstechniker zunächst an das Innsbrucker MCI, wo er ab 2004 wissenschaftlicher Mitarbeiter wurde und wenig später erste Forschungsprojekte im Bereich Erneuerbare Energien übernehmen konnte. Grundlage seiner Forschungstätigkeit war es, Holz über neuartige Biomassen-Kraftwerke nicht nur zur Wärmegewinnung, sondern gleichzeitig auch zur Stromgewinnung zu nutzen. Technische Vorbilder, die man kopieren konnte, gab es kaum: Kalorische Kraftwerke, die über Verbrennung Wasser erhitzen und mit dem Wasserdampf über Turbinen und daran angeschlossene Generatoren Energie erzeugen, sind obligatorisch großdimensioniert. Der Grund: Nur mit großen Turbinen lassen sich bei der Stromproduktion vertretbare Wirkungsgrade erzielen. Dennoch werden bei diesem System rund 70 Prozent der ursprünglichen Energie in Wärme umgewandelt, die sich dann oft nur schwer in der Region sinnvoll nutzen lässt. Die anfallenden großen Wärmemengen lassen sich leider auch nicht über weite Strecken transportieren und können so nur wenige Abnehmer erreichen.

Die von Marcel Huber damals angedachten und inzwischen gebauten Holzkraftwerke sollten diesen Nachteil beheben und mussten daher kleiner sein, um nicht so große Wärmemengen zu produzieren. Auch aus einem anderen Grund durften diese Kraftwerke nicht groß gebaut werden: Holz ist als nachwachsende Biomasse nahezu ideal über ganz Österreich verteilt und besitzt kein punktuell großes Vorkommen. Holz an einem zentralen Kraftwerkspunkt zusammenzuführen um ein großes Kraftwerk zu speisen macht aber weder ökonomisch, noch ökologisch Sinn. Es galt also, ein ganz neues Kraftwerk zu entwickeln, das dezentral eingesetzt werden kann und in seiner Größe den lokal vorhandenen Ressourcen entspricht. Marcel Huber: „In unserem Lastenheft stand zudem, dass die Generatoren mit einem durch biogenes Holzgas angetriebenen Gasmotor gekoppelt werden sollen. So wollten wir Wirkungsgrad-Verlusten durch Wasserdampf und Turbinen entgegenwirken. Zudem sollte unser System in der Lage sein, die beim kleinen Kraftwerk anfallenden geringeren Wärmemengen direkt in nahes Fernwärmenetz einzuspeisen.“ Das Hauptproblem, das Huber und sein MCI-Forschungsteam in weiterer Folge beschäftigte, war das Gestalten eines effizienten Verbrennungsvorgangs, der den systembedingten Nachteil geringerer Wirkungsgrade bei der Stromgewinnung kleinen Kraftwerke zusätzlich wettmacht.

Grillkohle als Nebenprodukt
Der Name dafür war zwar rasch gefunden: „SYNCRAFT“. Bis sich aus dieser Idee die Kommerzialisierung in Form eines Hochschulen-Spin-offs entwickeln konnte, dauerte es allerdings bis 2009. In diese Zeit fielen wissenschaftliche Berechnungen, verfahrenstechnische Überlegungen, Patentierungen und vor allem die Erfindung des „Schwebefestbettreaktor-Prozesses“. „Der ist ähnlich komplex wie ein Verfahren in einer Erdölraffinerie und relativ schwer zu erklären“ muss Marcel Huber Versuche unterbinden, den Prozess ihm Detail verstehen zu wollen. „Was wichtig ist: Es gelang uns, mit einer in die Länge gezogenen, kontrollierten Verbrennung aus fester Biomasse – sprich Holz – ein Gas zu produzieren, das sehr rein ist. Dieses Produktgas kann in modernen Motoren direkt ohne Umweg mir hoher Effizienz in Strom umgewandelt werden. Im Vergleich zum Mitbewerb braucht unser System auf den Stromoutput bezogen nur die Hälfte des Treibstoffs.“ Dabei wird kein Feinstaub produziert, die Abgase sind in allen Bereichen deutlich unter den von der EU vorgeschriebenen Grenzwerten. Abfall gibt es dabei keinen, als einziges Nebenprodukt fällt Holzkohle an, die qualitativ so hochwertig ist, dass sie zum Beispiel als Grillkohle verkauft werden kann. Von 2009 bis 2014 wurde das SYNCRAFT®-Produkt dann zur kommerziellen Reife geführt und dabei durch die K-Regio-EU-Förderung unterstützt, ohne die eine Umsetzung deutlich schwieriger zu bewerkstelligen gewesen wäre. Derzeit beschäftigt SYNCRAFT® 15 Mitarbeiter, die primäre Kundengruppe sind kommunale Heizwerke und Energieversorger, die bereits über Nahwärme- / -kälte Netze verfügen.

92 Prozent Gesamt-Wirkungsgrad
Der Wirkungsgrad eines SYNCRAFT®Werks liegt elektrisch bei rund 30 Prozent und zieht damit mit großen Kraftwerken gleich. Der Gesamtwirkungsgrade des SYNCRAFT®-Systems liegt bei 92 Prozent, da die anfallende Abwärme in ein Nahwärmenetz eingespeist werden kann. Das momentan größte SYNCRAFT®Werk kann leistungsmäßig rund 500 Haushalte mit Strom versorgen, das kleinste arbeitet in der Größenordnung von 200 Haushalte. Ein SYNCRAFT®Werk amortisiert sich nach fünf bis zehn Jahren je nach Wertigkeit der produzierten Wärme. In Südtirol und Vorarlberg wurden von der Firma mit Sitz in Schwaz bereits zwei Kraftwerke ans Netz gebracht, 2016 folgen zwei weitere, je eines in Innsbruck und in der Steiermark. Marcel Huber: „Energie und Wärme aus Holzkraftwerken können alleine dennoch niemals den Wegfall fossiler Brennstoffe kompensieren. Wir sehen unser System als Ergänzung zur Wärmepumpe, Wasserkraft und zur Photovoltaik. Es muss jede technische Möglichkeit genutzt werden. Unser System hat den Vorteil, dass wir Witterungs- und saisonsunabhängig agieren können und deshalb bestens für die Strom- und Wärme-Grundlast-Versorgung zum Beispiel einer Gemeinde geeignet sind.“
Eine weitere SYNCRAFT-Idee ist bereits in Entwicklung, um dieser Aufgabenstellung noch besser entsprechen zu können: Ein kommerzielles System zu entwickeln, das alle biogenen Reststoffe einer Gemeinde, zum Beispiel Altholz, Klärschlamm oder agrarische Reststoffe wie Stroh, zu Strom und Wärme verarbeiten kann.

Autor: Klaus Erler, 12/2016 in "Innovation in Tirol"

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Erstellt: 15 Februar 2017

 

Der Treffpunkt der Holz- und Waldwirtschaft

Mit 280 Ausstellern und 26.000 Besuchern ist die Forstmesse Luzern die wichtigste Messe für Wald und Holz in der Schweiz. Sie zeigt alle zwei Jahre die Neu- und Weiterentwicklungen der nachhaltigen und multifunktionalen Waldbewirtschaftung in der Holzerntetechnik, Forstlogistik und Holzverarbeitung. SYNCRAFT® darf sich als Gastredner und Aussteller präsentieren.

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Erstellt: 14 Februar 2017

SYNCRAFT® Das Holzkraftwerk GOES JAPAN

 

Die INTERNATIONAL WOOD FAIR 2017 vom 24. bis 26. Mai 2017 ist die „Klagenfurter Messe in Japan“, inkl. Messeteil und Fachsymposien. Es handelt sich um die erste integrierte Holzmesse Japans, von Forsttechnik über Biomasse bis zum Holzbau werden alle Bereich rund um das Thema Holz behandelt.

 

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Erstellt: 13 Februar 2017

 

SYNCRAFT® in Athen

 

Auch Griechenland setzt auf die Energiegewinnung mit Biomasse. Dazu findet u.a. vom 7.-9. April 2017 die Fachkonferenz und Messe „BIOENERGY“ in Athen statt. SYNCRAFT® wird zum Thema „Holzkraftwerk“ referieren.

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Erstellt: 01 Juli 2016

SYNCRAFT®Werk für die IKB

Das turboaufgeladene BHKW mit 8 Zylindern und 16,7 Liter Hubraum hat bereits in der ersten Woche nach Inbetriebnahme im November 2016 eine elektrische Leistung von 300kW erreicht.

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Erstellt: 01 Juni 2016

Energy Globe für Bio-Energiewerk Hatlerdorf

Der Vorzeigebetrieb aus Vorarlberg zeigt eindrucksvoll wie eine Symbiose zwischen Heizwerk, Biogasanlage und modernster Holzgastechnik von SYNCRAFT® neue Maßstäbe setzt. Mehr dazu finden Sie unter:

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Erstellt: 30 Mai 2016

Denn Holz kann mehr!

Die innovativen Brüder Bernhard und Tobias Ilg aus Dornbirn berichten stolz über ihr SYNCRAFT®Werk vom Typ SCW700, mit welcher bereits im ersten Betriebsjahr mehr als 7000 Betriebsstunden und eine elektrische Leistung von 210kW erreicht wurden.

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Erstellt: 05 Mai 2016

Spatenstich zum Projekt SCW1000 Innsbruck

Innsbruck neuestes SINFONIA-Projekt: IKB-Biomassekraftwerk erzeugt Strom und heizt Hallenbad O-Dorf

Am 4.5.2016 erfolgte am Areal der Kläranlage Innsbruck der offizielle Spatenstich zu einem neuen Holzgaskraftwerk. Diese innovative Anlage erzeugt aus Holz elektrischen Strom und Wärme. Der Strom wird als Ökoenergie ins Netz eingespeist. Die Wärme heizt das Hallenbad O-Dorf und das neue Seerestaurant Baggersee.

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