Ziel der Entwicklung
Ziel des Vorhabens ist die technische Demonstration der signifikanten Verbesserung der Effizienz Biogas-betriebener Motor-Blockheizkraftwerke mittels thermochemischer Abgasrekuperation durch Anwendung der Trockenreformierung von Biogas. Bestehende Biogasanlagen verstromen das erzeugte Biogas größtenteils vor Ort unter Nutzung motorischer Blockheizkraftwerke. In Abhängigkeit von Saison und Standort bleibt der Großteil der hierbei erzeugten Abwärme ungenutzt. Eine innovative Technologie, die in der Lage ist, diese Abwärme in den Prozess zurückzuführen und damit den elektrischen Wirkungsgrad bei gleichbleibendem Gesamtwirkungsgrad signifikant zu erhöhen, ist die Treibfeder des Projekts. Dies kommt hierbei nicht nur Neuanlagen zugute, sondern auch Bestandsanlagen, welche erfahrungsgemäß nach Ablauf einer Betriebsdauer von circa vier bis fünf Jahren einem routinemäßigen Motoraustausch unterliegen.
Vorteile und Lösungen
Der Lösungsansatz beinhaltet die Konvertierung überschüssiger thermischer Abgasenergie des BHKW in chemisch gebundene Energie mittels katalytisch unterstützter trockener Reformierung des Einsatzstoffes Biogas. Realisiert wird dies, indem ein Teil des Biogases durch das heiße motorische Abgas über die endotherm ablaufende Reaktion der Trockenreformierung in ein energetisch aufgewertetes, wasserstoffreiches Reformatgas konvertiert und dem Brenngasstrom wieder zugeführt wird. Neben dem Vorteil der Wirkungsgradsteigerung ergibt sich eine Senkung der Biogas-BHKW typischen Emissionen wie Formaldehyd (HCHO), Stickoxiden (NOx) und Kohlenmonoxid (CO).
Zielgruppe und Zielmarkt
Die wirtschaftlich-technologische Prozessbewertung erachtet ein wirtschaftlich sinnvolles Umrüstpotential für größere Biogas-BHKW-Anlagen mit einer Leistung größer als ein Megawatt. Mit der Durchführung des Projektes konnte ein deutlicher Know-How-Zuwachs im Bereich der Integration einer Reformierstufe in den Abgasstrang eines BHKW’s erzielt werden. Zudem konnte die Charakterisierung des motorischen Systems bei Verbrennung eines Biogas/ Reformatgasgemisches erfolgen, insbesondere was die Überführung von der Idee in eine entsprechende Anlage betrifft. Die WTZ Roßlau gGmbH plant Engineering-Dienstleister und Berater am Vertrieb entsprechender Umrüstsysteme teilzuhaben.
