Umweltfreundlicher Strom aus Synthesegasen

Den überwiegenden Teil an der Stromproduktion werden in den nächsten 30 bis 50 Jahren auch weiterhin fossile Energieträger wie Kohle und Erdgas übernehmen müssen. Eine energieeffiziente und Klima schonende Alternative sehen Experten in der Vergasung von Kohle oder Biomasse zu Synthesegasen und in der CO2-Abscheidung.

Die Grundlagen dafür untersuchen jetzt das Institut für Verfahrenstechnik und Dampfkesselwesen der Universität Stuttgart (IVD), das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung (ZSW) sowie das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) in Stuttgart gemeinsam mit Partnern aus der Industrie in einem neu gestarteten Forschungsprojekt.

Das Vorhaben „Brennstoffflexibilisierung für Kombi-Kraftwerke mit der Option eines CO2-freien Betriebs“ mit einem Volumen von 3,85 Millionen Euro wird in etwa zu gleichen Teilen durch das Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst in Baden-Württemberg und die Industriepartner Alstom und die EnBW Energie Baden-Württemberg AG finanziert. Wissenschaftsminister Professor Dr. Peter Frankenberg dazu: „Wollen wir unsere Wirtschaftskraft erhalten, wird Baden-Württemberg weiterhin von fossilen Energieträgern abhängig sein. Durch dieses innovative Verfahren können die wertvollen Ressourcen besonders effizient und umweltverträglicher genutzt werden.“

Bei dem alternativen Verfahren werden feste Energieträger wie Kohle, Holz oder andere Biomasse in ein brennbares Gas umgewandelt. Dieses Synthesegas, das hauptsächlich aus den gasförmigen Komponenten Kohlenmonoxid (CO) und Wasserstoff (H2) besteht, wird dann verbrannt und treibt eine Gasturbine eines Gas- und Dampf-Kraftwerks an, deren heiße Abgase nochmals für einen Dampfprozess genutzt werden. Bei dem Forschungsprojekt geht es zum einen um die Entwicklung eines Verfahrens, das wasserstoffreiche Synthesegase bereitstellt, die zuverlässig und schadstoffarm verbrannt werden können. Zum anderen untersuchen die beteiligten Forscher, wie Gasturbinen-Brennkammern auf die besonderen Verbrennungseigenschaften dieser neuen Synthesegase hin ausgelegt werden müssen.

Im ersten Teil des Forschungsprojektes entwickeln die Projektpartner am IVD sowie vom ZSW ein Verfahren für die Herstellung eines für Gasmotoren und Gasturbinen geeigneten Produktgases in einer streng definierten, gleich bleibenden Qualität. Dieses Verfahren soll dann in einer Pilotanlage im 150 Kilowatt Maßstab am IVD getestet werden. Im zweiten Teil des Forschungsvorhabens untersucht das Institut für Verbrennungstechnik beim DLR die detaillierten Verbrennungseigenschaften des erzeugten Synthesegases. Diese stellen erhöhte Anforderungen an einen sicheren und emissionsarmen Betrieb der Gasturbine. Für die Untersuchungen steht mit dem Hochdruck-Brennkammer-Prüfstand eine ideale Großforschungsanlage im DLR in Stuttgart zur Verfügung. Parallel dazu beschäftigen sich Wissenschaftler am Institut für Thermodynamik in der Luft- und Raumfahrt (ITLR) an der Universität Stuttgart mit Fragen zur Brennkammerkühlung.

Ansprechpartner
Prof. Dr. techn. Günter Scheffknecht
Universität Stuttgart
Institut für Verfahrenstechnik und Dampfkesselwesen (IVD)
Tel.: +49 711 685 63487
Fax: +49 711 685 63491
Prof. Dr.-Ing. Manfred Aigner
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Verbrennungstechnik
Tel.: +49 711 6862 309
Fax: +49 711 6862 578
DLR – Institut für Verbrennungstechnik http://www.dlr.de/vt
Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst in Baden-Württemberg http://www.mwk.baden-wuerttemberg.de
Alstom Power AG http://www.alstom.de
EnBW Energie Baden-Württemberg AG
ZSW http://www.zsw-bw.de
IVD http://www.ivd.uni-stuttgart.de
ITLR http://www.uni-stuttgart.de/itlr