Emissionsarme Verbrennung und energetische Nutzung von Schwachgasen

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: 102105

Schlüsselwörter (Deutsch)

TP0071;F-Biomasse

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Verhinderung von Methan-Emissionen, Deponiegasverbrennung, Schwachgas-Nutzung, FLOX

Schlussbericht (Deutsch)

Die Erfolge bei der Verbrennung von schwachen Deponiegasen mit Heizwerten bis 8% von Erdgas im Feldtest und bis 6% im Labor rufen nach einer Nutzung dieser Technologie bei der Methanisierung von Biogas (Einspeisung von Biogas ins Erdgasnetz). Dort entsteht neben dem Produktgas ein schwach methanhaltiges, stark klimaschädliches Abgas. Bei diesem ist allerdings das gesamte nicht brennbare Brennstoffvolumen CO2, welches als Flammhemmer gilt. Im Auftrag des Bundesamtes für Energie geht es darum, einen neuartigen Brenner zu entwickeln und testen, welcher ein Gemisch von 5% CH4 und 95% CO2 vollständig verbrennen kann. Dieses Projekt ist Teil eines Vorhabens, welches neben den Industriepartnern vom FOGA (Forschungsfonds des Schweizerischen Gas und Wasserfaches SVGW) gefördert wird. Dieses soll einen Bivalentkessel entwickeln und testen, welcher mit den oben erwähnten Schwachgasen eine Fermenterheizung ganzjährig betreiben kann. Da der durchschnittliche Wärmebedarf eines Fermenters sich im Bereich der Heizleistung des Off-Gases bewegt. In insgesamt 5 Iterationsschritten wurde ein Brenner entwickelt und optimiert. Im weiteren konnte das Design wirtschaftlich massgeblich verbessert werden. Die Projektziele des vorliegenden Forschungsprojektes, wie auch des Pilotprojektes im Widnau (SG) konnten allesamt erreicht werden: Der niedrigste durchschnittliche Heizwert Hu bei den Labormessungen betrug 1.24 MJ/m3n (3.4% von Erdgas) und bestand aus 4.6% CH4 und 95.4% CO2. Dabei lagen die CO-Emission oberhalb von nur 890°C innerhalb der Grenzen des Projektzieles von 100 mg/m3n @ 3% O2. Gleichzeitig lagen die NOx-Emissionen zwischen 860°C und 1100°C ebenfalls innerhalb der Grenzen des Projektzieles von 20 mg/m3n @ 3% O2. Im weiteren konnte nachgewiesen werden, dass es keinen Methanschlupf gibt: d.h. kleiner als 1 mg/m3n CH4 bei CO-Emissionen gemäss dem Projektziel (100 mg/m3n @ 3% O2). Die CO-Messung ist ein geeigneter Prekursor. Jedoch zeigte sich, dass bei so hohem CO2-Gehalt eine extrem lange Aufenthaltsdauer in der Brennkammer notwendig wird. Deshalb zeigte sich im Felde, dass die früher produzierte Brennkammer für PSA-Anwendungen (7% Ch4/93% CO2) eher zu klein ausgelegt war und erhöhte CO-Emissionen auftreten können. Auch dort wurden die Ziele beim Methanschlupf (

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Stiftung für Angepasste Technologie und Sozialökologie

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Schmid,Martin

Zugehörige Dokumente

• Emissionsarme Verbrennung und energetische Nutzung von Schwachgasen bis unter 2.5 MJ/m3 - Schlussbericht [PDF] 801 kB