Klimaschutz für den Großraum Berlin
Mit Hilfe der sogenannten hydrothermalen Karbonisierung (HTC, s.a. solarify.eu/brenngas-aus-biokohle) kann Biomasse in Biokohle (auch HTC-Kohle genannt) umgewandelt werden. Die eignet sich sowohl zur Einzelverbrennung in Blockheizkraftwerken als auch zur Mitverbrennung in konventionellen Kohlekraftwerken. In ihrer Studie „Klimaschutz durch Biokohle: Potenziale und Kosten für den Großraum Berlin“ haben Jakob Medick, Isabel Teichmann und Claudia Kemfert vom Deutschen Institut für Wirtschaftsforschung (DIW-Berlin), das Treibhausgas-Vermeidungspotenzial und die dazugehörigen Kosten berechnet, wenn Laub und Grasschnitt aus dem Großraum Berlin für die Herstellung von HTC-Kohle genutzt würden.
Waldreste in Berlin – Foto © Gerhard Hofmann, Agentur Zukunft
[note Hydrothermale Karbonisierung
Hydrothermale Karbonisierung ist die künstliche Herstellung von Braunkohle oder flüssigen Erdöl-Vorstufen aus Biomasse. HTC arbeitet mit Druck und Wärme, um den natürlichen Verkohlungsprozess von Biomasse nachzubilden.Dabei entsteht hochwertige Biokohle, deren Brennwert 70 % höher liegt als bei den Ausgangsmaterialien. Sie wird für den anschließenden Gasumwandlungsprozess gemahlen. Aus dem Ausgangsmaterial Biokohlenstaub entsteht im Flugstromvergaser ein kohlenmonoxid- und wasserstoffhaltiges Brenngas, das für Motor-BHKW geeignet ist. Die HTC-Anlage und der Flugstromvergaser haben die Erprobung im Technikumsmaßstab erfolgreich beendet. Aktuell arbeiten die Entwickler an der wirtschaftlichen Verbesserung des Verfahrens. Ansätze dabei sind, künftig auch die Abwärme aus den Prozessen zu nutzen und den Prozess stärker zu automatisieren. Die Leitung des Forschungsprojekts lag bei der SunCoal Industries GmbH in Zusammenarbeit mit der TU München.
Hydrothermale Karbonisierung: Die HTC-Reaktoren arbeiten bei Temperaturen von rund 220°C und einem Druck von 22 bar. Nach Abschluss des Probebetriebes sollen in der Anlage jährlich rund 8000 Tonnen AVA cleancoal für die Erzeugung von Strom und Wärme produziert werden.]
Dabei wird angenommen, dass die HTC-Kohle einen Teil der in Berlin verwendeten Steinkohle zur Gewinnung von Strom und Wärme ersetzt. Je nach Herkunft der Grünabfälle werden ein städtisches, ein ländlich-städtisches und ein ländliches Szenario spezifiziert, die alle gleichzeitig realisierbar sind. Zusammengerechnet beträgt das Treibhausgasvermeidungspotential mehr als 70 000 Tonnen Kohlenstoffdioxidäquivalente (CO2e) pro Jahr. Dies entspricht ungefähr 1,6 Prozent des Treibhausgasreduktionsziels, das sich Berlin für das Jahr 2020 gegenüber 2005 gesetzt hat.
Die Treibhausgas-Vermeidungskosten belaufen sich allerdings auf ein Mehrfaches dessen, was eine Tonne CO2 derzeit im Europäischen Emissionshandel kostet. Dabei zeigt ein Vergleich der Kosten in den verschiedenen Szenarien, dass die Mitverbrennung der HTC-Kohle in einem bestehenden Kohlekraftwerk mit ungefähr 75 €/t CO2e gegenüber der Einzelverbrennung in einem neuen Blockheizkraftwerk noch vergleichsweise kostengünstig ist. Somit könnte HTC-Kohle in der Zeit bis zum vollständigen Kohleausstieg einen gewissen Beitrag zur Minderung des Treibhausgasausstoßes von Kohlekraftwerken leisten.
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