Ecoloop: Emissionsfreies Synthesegas aus Rest- und Abfallstoffen

Ecoloop Pilotanlage

Ein neues Verfahren zur Herstellung von Synthesegas aus flexiblen Einsatzstoffen – von Biomasse bis hin zu chlorhaltigen Altkunststoffen – ermöglicht es energieintensiven Industriebetrieben, den Einsatz fossiler Brennstoffe wesentlich zu verringern. Die richtungsweisende Methode wurde von der Fels-Werke GmbH aus Goslar entwickelt, einer Tochtergesellschaft der Xella Gruppe.

Ecoloop verbindet in verschiedenen Industrien bewährte großtechnische Verfahren zu einer neuartigen Technologie. Im Kern geht es um die Erzeugung eines reinen Brenngases durch Synthese beziehungsweise thermische Spaltung – unter der Verwendung von Kalk. Anstelle wertvoller Primärenergieträger, wie Erdgas oder Heizöl, können feste Primär- und Sekundärenergieträger eingesetzt werden, beispielsweise feste Biomassen, organische, kohlenstoffreiche Materialien, wie Altholz oder Kunststoffe, sowie bituminöse Materialien.

Emissionsarme Technologie

Die Ecoloop-Technologie schaltet energieintensiven Industrieprozessen einen neuartigen Gegenstromvergaser mit zirkulierendem Reaktionswanderbett vor. Dieser ermöglicht die energieeffiziente Umwandlung organischer und kohlenstoffreicher Materialien in gereinigtes Synthesegas. Der Schlüssel liegt in der Verwendung von Kalk, der zusammen mit anderen Brennstoffen, Biomasse oder Kunststoffe, vergast wird. Gebrannter Kalk hat ein hohes Schadstoffbindevermögen und dient gleichzeitig dazu, saure Bestandteile wie Chlor aus dem Synthesegas abzutrennen. Dadurch wird von vornherein die Entwicklung von Dioxinen und Furanen verhindert.

Roland Möller, Spezialist für Chemie- und Verfahrenstechnik und Geschäftsführer der Ecoloop GmbH, erklärt die Methode: „Die Innovation basiert auf einem Schüttgutkreislauf, dem Ecoloop. In ihm werden in einer intelligenten Kombination Kalk und Ersatzbrennstoffe wie beispielsweise Biomasse, Kunststoffabfälle (zum Beispiel Polyethylen, PVC) oder andere kohlenstoffreiche Materialien zusammengeführt. Aus diesen Rohstoffen gewinnen wir in einem Schachtofen energieeffizient hochreines Synthesegas, ein Gemisch aus Methan, Wasserstoff und Kohlenmonoxid“.

Synthesegas kann thermisch genutzt werden – als reines Brenngas, oder etwa in der chemischen Industrie als Rohstoff für weitere Produkte eingesetzt werden. Bei nachgeschalteter Verstromung kann das Synthesegas auch in elektrischen Strom überführt werden. Am Ende des Vergasungsprozesses bleibt Kohlenstoff übrig, sogenannter Pyrolysekoks, ein Energieträger, der wiederum innerhalb des Kreislaufes genutzt wird. Der Ecoloop-Prozess kann dadurch beinahe autark mit Energie versorgt werden. Das im Prozess entstehende CO2 wird außerdem zurückgeführt und als Vergasungsmittel verwendet. Der gesamte Prozess findet in einem geschlossenen System statt, ohne zusätzliche Emissionen an die Umwelt.

Breites Anwendungspotenzial

Eine erste großtechnische 32-Megawatt-Pilotanlage entsteht im Kalkwerk Kaltes Tal der Fels-Werke Oberharz. Hier soll Synthesegas als Brennstoff für die Kalkproduktion genutzt werden. Die Technologie lässt sich aber nahezu uneingeschränkt auf andere industrielle Anwendungen übertragen und ermöglicht zudem eine standortunabhängige Energieversorgung. Der Kapitalbedarf für eine Ecoloop-Anlage liegt deutlich unterhalb der von Ersatzbrennstoff-Kraftwerken. Dr. Herbert F. Müller-Roden Vorsitzender der Geschäftsführung von Ecoloop sowie der Muttergesellschaft Fels-Werke ist zuversichtlich: „Das patentierte Ecoloop-Verfahren wird neue Maßstäbe in der energieeffizienten Verwertung einer Vielzahl von Einsatzstoffen setzen – ganz ohne die Entstehung giftiger organischer Schadstoffe wie zum Beispiel Dioxinen und Furanen sowie ohne Rauchgase, die eine aufwendige Reinigung erfordern würden.“

Das Ecoloop-Projekt wurde in der Kategorie „Prozessinnovationen für den Klimaschutz“ mit dem Innovationspreis für Klima und Umwelt 2011 durch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit ausgezeichnet.

Josephin Lehnert

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