Die Holzvergasung – Prinzip & Anwendung für die Heizung

Blockheizkraftwerk
Die Holzvergasung kommt zum Einsatz, um aus Holz oder anderer Biomasse Energie zu gewinnen. Dieses Prinzip wird auch als Biomassevergasung bezeichnet, da es nicht nur bei Holz Anwendung findet. Der Mechanismus ist zum Beispiel bei Mais oder Klärschlamm gleich. Mit dieser Vergasung lassen sich gleichermaßen Wärmeenergie und Strom erzeugen. Das Prinzip der Holzvergasung nutzen Blockheizkraftwerke.

Der Prozess

Bei der Holzvergasungstechnik verbrennt das Holz oder andere Festbrennstoffe ab einer gewissen Temperatur. Im ersten Schritt trocknet das Brennmaterial, Wasserdampf und Sauerstoff treten aus. Im zweiten Schritt vergast der Festbrennstoff. Dadurch entsteht ein Brenngas, das sich weiter nutzen lässt. Es kann zum Beispiel einen Verbrennungsmotor antreiben und damit Strom produzieren. Diese Holzvergasung leistet bei vielen Blockheizkraftwerken wertvolle Dienste. Mittlerweile gibt es diese Technik auch im Mini-Format für Privathaushalte. Im privaten Bereich verfeuern die Besitzer in der Regel Holzpellets, während in größeren Dimensionen häufig Mais, Biomüll und ähnliches der Brennstoff sind.

Holzvergasung Prozess

1. Festbettvergaser

Es existieren unterschiedliche Verfahren der Holzvergasung. Dazu zählt die Festbettvergasung. Bei diesem liegt der Brennstoff auf einem Gitterrost. Diese Methode lässt sich im Gegen- und Gleichstromverfahren realisieren. Im Gegenstromverfahren bewegen sich die Luft und das entstehende Produktgas in die entgegengesetzte Richtung, im Gleichstromverfahren ist die Richtung identisch. Das Gleichstromverfahren hat den Vorteil, dass die Temperatur wesentlich höher liegt und das Gas kaum mehr organische Bestandteile enthält.

2. Wirbelschichtvergaser

Dieses Verfahren eignet sich für größere Anlagen, es besticht mit einem hohen Wirkungsgrad bei der Stromerzeugung durch Holzvergasung. Als Brennstoffe kommen ausschließlich kleinteilige Varianten wie Hackschnitzel infrage. Das Prinzip basiert auf Luftmangel, das Abgas stammt aus einer unvollständigen Verbrennung.

3. Flugstromvergaser

Bei dieser Methode vergast die Biomasse als Staub oder Paste. Das setzt eine Vorbehandlung des Brennstoffs voraus. Im Vergaser dauert die Verbrennung nur kurz unter hohen Temperaturen.

Die Vorzüge dieses Verfahrens

Ein Holzvergasermotor zeichnet sich dadurch aus, dass die Holzvergasung und die Holzgasverbrennung räumlich voneinander getrennt sind. Das garantiert erstens einen hohen Wirkungsgrad. Zweitens minimiert es den Ausstoß von Schadstoffen. Diese Art der Vergasung maximiert die Umweltfreundlichkeit, die sich durch die Nutzung nachwachsender Rohstoffe wie Holz erreichen lässt.

Geschichte dieser Technik

Heutzutage ist der Holzvergasermotor ein relevanter Bestandteil der Energiewende. Innerhalb der Kraft-Wärme-Kopplung gewährleistet er eine effiziente Verwendung nachhaltiger Rohstoffe. Diese Technologie war aber auch schon früher weit verbreitet, meist in wirtschaftlich schwierigen Zeiten. Während des Zweiten Weltkriegs und kurz danach beruhten beispielsweise viele Fahrzeuge auf dieser Antriebstechnik. Mangels ausreichend Öl statteten die Verantwortlichen Autos und LKWs mit einem Holzvergasermotor aus. In diesem Bereich hat sich die Biomassevergasung aufgrund des großen Aufwands aber nicht durchgesetzt. In Blockheizkraftwerken funktioniert dieses Prinzip wesentlich besser: So führen die Anlagen die Biomasse aus einem großen Reservoir automatisch zu, sodass die Betreiber nur selten selbst eingreifen müssen.