lookKIT 02/2011 - PKM - KIT

0211
35 Ways
the reactor material. “It is rather uncomfortable
to work with near-critical water during chemical
reactions,” says Henning Bockhorn. Another two
years of research eventually resulted in the process
of biomass steam processing (BSP). “This process
is as effective as hydrothermal carbonation. The
product is identical. Production of lignite, however,
is completed within less than half an hour,”
emphasizes Bockhorn. The BSP process is run in a
continuous and pressure-less manner using superheated,
gaseous steam. Within a few minutes,
straw, wood, grass or fruit peel is turned into lignite.
Reaction conditions can be managed much
better than those of hydrothermal processes.
The work of the group of Bockhorn and Reichert
was funded by the European Institute for Energy
Research (EIFER) and Energie Baden-Württemberg
AG (EnBW). EnBW has the right to use the patent
and is considerably interested in establishing demonstration
plants. After the successful operation
of a pilot plant producing about 400 g of coal
from 1 kg of biomass per hour, a plant with a
capacity of up to 10 kg per hour will start operation
in late summer this year.
According to the researchers from the Engler-
Bunte Institute, mobile BSP plants also have other
advantages. “As regards energy efficiency, it does
not make sense to transport large amounts of
biological waste over large distances to a central
plant,” says Bockhorn. In his opinion, local production
of coal from waste biomass (straw, lop, harvesting
or processing residues) may take place in
mobile plants. “The process may also be applied
in sewage treatment plants for the conversion of
sewage sludge,” explains Dirk Reichert. “In any
case, coal is to be produced from biological waste
exclusively, not from foodstuff. Carbon is the most
effective energy store that can be used in many
ways,” adds Henning Bockhorn. If sufficient biomass
is available, additional coal can be produced
in less than half an hour and millions of years after
the natural formation of lignite from peat.
Machen Grünzeug zu Kohle: Professor Henning Bockhorn
(rechts) und sein Team.
Turning green stuff into coal: Professor Henning
Bockhorn (right) and his team.
Neues Verfahren zur Karbonisierung von Biomasse
Kohle aus Stroh und Grünschnitt
Was in der Natur Millionen Jahre in Anspruch nahm, wird in der Pilotanlage im Engler-Bunte-Institut am
Karlsruher Institut für Technologie (KIT) in weniger als einer halben Stunde Wirklichkeit: Grünzeug wird zu
Kohle. Und das in einem neu entwickelten und patentierten Verfahren zur Karbonisierung von Biomasse.
Professor Henning Bockhorn, Institutsleiter im Bereich Verbrennungstechnik, sein wissenschaftlicher
Mitarbeiter Dr. Dirk Reichert und die dreiköpfige Forschungsgruppe haben das Verfahren namens biomass
steam processing (BSP) entwickelt – eine Dampfkonditionierung von Biomasse. Das BSP-Verfahren
arbeitet kontinuierlich und drucklos mit überhitztem, gasförmigem Wasserdampf. Im Nu wird so aus
Stroh, Holz, Gras oder Obstschalen Braunkohle und die Reaktionsbedingungen sind besser beherrschbar
als bei hydrothermalen Verfahren der Karbonisierung.
Die Forscher vom Engler-Bunte-Institut sehen in mobilen BSP-Anlagen große Vorteile. „Es macht
energetisch keinen Sinn, Bioabfall über weite Strecken in großen Mengen zu einer zentralen Anlage
zu transportieren“, sagt Bockhorn. Mobile Anlagen hingegen könnten vor Ort eingesetzt werden und
dort Abfallbiomasse (Stroh, Grünschnitt, Ernte- oder Verarbeitungsrückstände) zu Kohle verarbeiten.
„Weitere Einsatzorte wären Kläranlagen, deren Klärschlamm umgewandelt werden kann“, erklärt Dirk
Reichert. In jedem Fall soll für die Kohleherstellung ausschließlich Bio-Abfall verwendet werden, keine
Nahrungsmittel. „Kohlenstoff ist der effektivste Energiespeicher, der auf vielfältige Weise eingesetzt
werden kann“, sagt Henning Bockhorn. Wenn genügend Biomasse zur Verfügung steht, sorgt die Erfindung
für Nachschub – in weniger als einer halben Stunde und einige Millionen Jahre nach dem
natürlichen Entstehen von Braunkohle aus Torf.
Ingrid Vollmer