Positionspapier - Dechema

P o s i t i o n s P a P i e r – r o h s t o F F B a s i s i m W a n D e L
3. FOssILE ROHstOFFE
die Preisentwicklung für importkohle und die Co 2 -thematik sowie die hiermit in Verbindung stehende Kostenbelastung
durch instrumente wie dem emissionshandel oder eine zukünftige Besteuerung sein.
Verharren Öl- und Gaspreis längerfristig auf hohem niveau, wird sich das interesse an kohlebasierten Prozessen
verstärken. Bevorzugt werden die regionen sein, wo Kohle zu dauerhaft günstigen Preisen zur Verfügung
steht. außerdem sei auf iGCC-Kraftwerke verwiesen, die aufgrund ihres hohen Wirkungsgrads und günstiger
Co 2 -Bilanz als Wachstumsmarkt der Zukunft gesehen werden – in erster Linie, wenn die Co 2 -sequestrierung
angestrebt wird. sie bieten die option eines „Co 2 -freien“ Betriebs, bei dem die Gasturbine mit reinem Wasserstoff
befeuert wird, nachdem zuvor der Kohlenstoff aus dem Brenngas in Form von Co 2 abgetrennt wurde. Die
erfahrungen aus dem Betrieb dieser anlagen dürften dem Kohleeinsatz in der Chemie zugute kommen.
in Zukunft wird sich die rohstoffbasis für die Vergasung verbreitern. neben Kohle sollen auch nachwachsende
rohstoffe, die für die nahrungsproduktion ungeeignet sind, sowie rest- und abfallstoffe zur synthese- und
Brenngaserzeugung in zunehmendem maße genutzt werden. in raffinerien werden Petroleumkoks und erdölrückstände
bereits in größerem Umfang zur Wasserstofferzeugung vergast.
technisch-wissenschaftliche Herausforderungen und Lösungsansätze
Vergasungsanlagen sind technisch anspruchsvoll und kapitalintensiv. Der einsatz ist nur dort wirtschaftlich, wo
günstige rohstoffe vorhanden sind und große Kapazitäten benötigt werden. Dementsprechend konzentrieren
sich Forschung und entwicklung einerseits auf Verminderung des apparativen aufwands und andererseits auf
Quantifizierung bzw. modellierung der im Vergaser ablaufenden transportprozesse sowie die Untersuchung
chemischer Vorgänge (z. B. schlackebildung) mit dem Ziel, ein optimales Prozessdesign zu erhalten. Des Weiteren
sollen auch für die nahrungsproduktion ungeeignete nachwachsende rohstoffe sowie rest- und abfallstoffe
auf ihre tauglichkeit als Vergaser-Feed untersucht werden. Dabei ist vorgesehen, diese stoffe sowohl
allein als auch mit Kohle gemeinsam dem Vergaser zuzuführen. Um eine gleichmäßige Beaufschlagung des
unter Druck betriebenen Vergasers zu gewährleisten, müssen die Zusatzstoffe ein ähnliches Fließverhalten wie
der Kohle-Feed aufweisen. Dementsprechend sind mechanische und thermische Vorbehandlungsschritte wie
z. B. Pyrolysen zu entwickeln.
es besteht auch die möglichkeit, die Kohle direkt in den Flözen durch einbringen von Luft oder sauerstoff zu
vergasen. alle bisherigen Bemühungen dazu verliefen jedoch wenig erfolgreich.
synthesegas aus Kohlevergasungsanlagen wird verwendet, um Kraftstoffe, synthetisches erdgas, ammoniak,
methanol, Dimethylether und essigsäure zu erzeugen. in Deutschland werden kohlebasierte Prozesse dieser
art nicht betrieben. es erscheint jedoch ratsam, dass sich Forschung und entwicklung in Deutschland mit diesen
Prozessen wieder eingehender befassen.
Forschungsbedarf
Der Betrieb von Demonstrationsanlagen zur Kohle- und reststoffvergasung ist Voraussetzung, um die Forschungsziele
zügig zu erreichen. in Deutschland und im europäischen raum gibt es bereits entsprechende
einrichtungen. es wäre aber notwendig, die jeweiligen Zielsetzungen zu harmonisieren und Defizite durch neue
Forschungsprogramme – eventuell auch in neuanlagen – auszugleichen.
Die integration von Vergasungstechnologie in bestehende Chemie- und raffineriestrukturen macht die entwicklung
neuer bzw. alternativer Konversionsverfahren für synthesegas (zu olefinen, aromaten und gesättigten
Kohlenwasserstoffen) erforderlich (s. Kapitel 3.2, technisch-wissenschaftliche herausforderungen).
21