Idee: Wir machen aus Reststoffen Gas

Industriebetriebe stehen, ebenso wie die gesamte Gesellschaft, vor weitreichenden Herausforderungen im Zusammenhang mit der zukünftigen Energieversorgung und Abfallverwertung:

• versiegende fossile Brennstoffe
• langfristig steigende Energiekosten
• strenge Anforderungen ans Recycling
• verschärfte Anforderungen an den Umweltschutz
• Klimaziele zur CO₂-Reduzierung

Wir verstehen Abfall als Rohstoff. Hier setzt die patentierte Weltneuheit ecoloop mit einer ebenso wirtschaftlichen wie ökologischen Lösung an und schafft so ein bisher unerreichtes Niveau in der Gaserzeugung aus Reststoffen.

Die Vorteile:

• simpler Prozess mit Nutzung altbewährter Technik
• Kombination der Stärken bekannter, industriell erprobter Verfahren
• Einsatz von Kalk als Transportmedium, Schadstoffbinder, Katalysator („multifunktionaler Schlüssel“)
• hohe Input-Flexibilität: die eingesetzten Reststoffe benötigen kaum Aufbereitung, auch stark kontaminierte Materialien können aufgrund des hohen Kalküberschusses verwendet werden
• hohe Output-Flexibilität: das entstehende Synthesegas kann für thermische Prozesse, zur Verstromung oder zu stofflichen Zwecken (beispielsweise bei der Herstellung von Basischemikalien) genutzt werden
• Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen

Das Ergebnis:

• umweltfreundliche Reststoffverwertung
• Rückgewinnung wertvoller Materialien aus Reststoffen (z.B. Phosphor aus Klärschlamm)
• Das Synthesegas wird ohne CO₂-Emissionen erzeugt; durch Schadstoffbindung im Kalk entsteht keine unkontrollierte Verschmutzung der Umwelt.
• Substitution von Gas/Kohle/Öl schont Ressourcen und erhöht die Wirtschaftlichkeit
• geringe Investitionen bei hoher Rendite

Verfahren

Mit ecoloop wird ein neuartiger Gegenstromvergaser genutzt, der die Umwandlung kohlenstoffreicher Materialien in gereinigtes Synthesegas ermöglicht, das thermisch, elektrisch oder chemisch genutzt werden kann.

In dem Gegenstromvergaser werden verschiedenste Kohlenstoffträger unter Beigabe von Kalk (als Träger und schadstoffbindendes Material) zu Synthesegas umgewandelt. Prozessbedingt können dabei – im Gegensatz zu sonst üblichen Verbrennungsverfahren – keine organischen Schadstoffe wie Dioxine oder Furane entstehen.

Das hohe Schadstoffbindevermögen des in großem Überschuss eingesetzten Kalks ist Grundlage für eine umweltgerechte thermische Verwertung. Saure Schadstoffe wie Chlorwasserstoff oder Schwefelverbindungen werden sofort an den Kalk gebunden und können keine schädlichen Folgereaktionen bewirken.

Nach der Reinigung steht das Synthesegas direkt für eine thermische oder stoffliche Verwertung oder zur Verstromung bereit. Der gesamte Prozess ist ein geschlossenes, effizientes und wirtschaftliches System – der so genannte ecoloop.

1 | Eingangsmaterial wird mit Kalk gemischt, bevor es in die heißen Reaktorzonen gelangt.

2 | Material wird durch eigene Schwerkraft gefördert und durch einen kontinuierlichen Austrag gesteuert.

3 | Nach der thermischen Spaltung in der oberen Pyrolysezone wandert der resultierende Pyrolysekoks in die Brennzone und liefert wiederum Energie für den Prozess.

4 | In der Kühlzone wird der Kalk durch die Vergasungsmittel Luft und Wasser(-dampf) heruntergekühlt, während die aufgeheizten Vergasungsmittel zur Energieeffizienz des Prozesses beitragen.

5 | Synthesegas wird am oberen Reaktorkopf abgesaugt, wobei Schadstoffe an den Feinkalk gebunden werden.

6 | Schadstoffe werden mit Feinkalk und Asche ausgesiebt.

7 | Grobkalk wird in den Prozess zurückgeführt.

Innovativer Kern: Das Kalk-
wanderbett.

Innovative Kernelemente

ecoloop kombiniert bewährte technische Methoden – vor allem aus der Kalkindustrie – zu einem neuartigen Verwertungsverfahren. Dies sind die innovativen Kernelemente der ecoloop-Technologie:

• Material wird in einem Schüttgutwanderbett aus Kalk und Ersatzbrennstoffen nur durch die eigene Schwerkraft transportiert – damit erübrigen sich anfällige bewegte Teile im Inneren des Reaktors.
• Kalk fungiert als multifunktionaler Schlüssel im ecoloop-Prozess. Das bedeutet: Er dient als Transportmedium für die Brennstoffe und ist Stützgerüst innerhalb des Schüttgutwanderbettes. Die katalytische Wirkung steigert die prozessbedingte Entstehung von Syngas und reduziert die Bildung von Öl- und Teeranteilen. Außerdem absorbiert der Kalk Chlor und verhindert die Bildung von giftigen Dioxine und Furanen.
• Energie wird nicht an die Umwelt abgegeben, sondern im Prozess gehalten. Daraus ergibt sich der hohe thermische Wirkungsgrad von mehr als 80 Prozent. Weil kein Heißaustrag des Feinguts erfolgt, entsteht keine Schlacke, die Anlagenteile beschädigen könnte oder durch hohe Eigentemperatur zu erhöhten Energieverlusten führen würde.

Einsatzstoffe

ecoloop ist in der Lage, unterschiedlichste Reststoffe effizient zu verwerten.

• Dank der schadstoffbindenden Wirkung des Kalks können auch problematische Stoffe mit hohem Chlorgehalt eingesetzt werden, und es besteht keine Obergrenze beim Heizwert.
• Abgängig von Kundenanforderungen an die Gasqualität ist ein flexibler Einsatz unterschiedlicher Inputstoffe möglich.

Im ecoloop-Prozess können unter anderem folgende Materialien verwertet werden:

• kohlenstoffhaltige Materialien
• 2D (z.B. Papier, Folien) / 3D (z.B. Shredderfraktionen, Klärschlammbriketts, Holz)
• chlorhaltige Reststoffe
• schwefelhaltige Reststoffe

Eine Vielzahl von Materialien kann in ecoloop-Anlagen wirtschaftlich und ökologisch in Gas umgewandelt werden. Je nach deren Eigenschaften wird die Anlage angepasst, um die angestrebte Gasqualität zu erreichen. In der Konzeptionsphase von Anlagen kann das Inputspektrum optimal berücksichtigt werden. Verwendet werden können unter anderem:

• Braunkohle
• Biomasse
• Salzkohle
• Ölschiefer
• Teerseen
• kontaminierte Böden
• bitumenhaltige Abfälle

Fallen bei Ihnen diese oder andere Reststoffe an und interessieren Sie sich für deren Verwendung im ecoloop-Prozess? Wir informieren Sie gern!

Kontakt

Synthesegas

Das im ecoloop-Prozess entstehende Synthesegas ist gereinigtes Schwachgas, vergleichbar mit z.B. Stadtgas oder Kokereigas. Die Qualität des Synthesegases ermöglicht es, in Gasmotoren effizient Strom zu erzeugen oder beispielsweise Erdgas in thermischen Anwendungen vollständig zu ersetzen. Die weitergehende Nutzung des Gases als chemischer Rohstoff ist abhängig von den Inputstoffen sowie der Fahrweise des ecoloop-Reaktors und wird in Abhängigkeit der spezifischen Anwendungen im Einzelfall geprüft. 

Die ecoloop-Technologie kann grundsätzlich in unterschiedlichen Anlagengrößen bis hin zu 32 MW thermischer Leistung realisiert werden. Diese maximale Leistung pro Reaktor ist durch modulare Bauweise nach oben erweiterbar.

Verstromung

Aktuelle Verstromungslösungen
Die Erzeugung von Strom ist eine der wichtigsten Nutzungenoptionen der wegweisenden Technologie. Beim Einsatz von Schwachgas getriebener Gasmotoren kann nach aktuellem Stand der Technik bereits heute ein elektrischer Wirkungsgrad von mehr als 35 Prozent dargestellt werden. Damit bietet ecoloop im Vergleich zu anderen Technologien der Stromerzeugung aus Reststoffen einen höheren elektrischen Wirkungsgrad in Verbindung mit hoher Ressourcen- und Energieeffizienz. Der erzeugte Strom kann selbst genutzt, oder in das öffentliche Netz eingespeist werden. Dadurch ergeben sich völlig unabhängige und delokale Lösungen - beispielsweise direkt am Anfallort der Input-Materialien.

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