HotVeGas

Grundlegende Untersuchungen zur Entwicklung zukünftiger Hochtemperaturvergasungs- und -gasreinigungsprozesse für IGCC- Kraftwerke mit CO2-Abtrennung und zur Herstellung synthetischer Energieträger.

Übergeordnetes Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die notwendigen Grundlagen für die langfristige Entwicklung zukünftiger, hocheffizienter Hochtemperaturvergasungsprozesse mit integrierter Heißgasreinigung und optionaler CO2-Abscheidung für IGCC- Kraftwerke und Prozesse zur Herstellung synthetischer Brennstoffe zur Verfügung zu stellen.

HotVeGas ist ein vom BMWi, im Rahmen von COORETEC (CO2 Reduktions- Technologien) und Industriepartnern finanziertes Verbundforschungsprojekt unter der Federführung des Lehrstuhls für Energiesysteme der TU München.

Die Schwerpunkte lassen sich in die folgenden Arbeitsbereiche einteilen: 

  • Experimentelle Untersuchung der Vergasungsreaktionen unter großtechnisch relevanten Bedingungen an Versuchsanlagen
  • Experimentelle Untersuchungen des Asche- und Schlackeverhaltens
  • Aufbau einer Datenbank zur Modellierung thermochemischer und thermophysikalischer Eigenschaften von Aschen und Schlacken unter streng reduzierender Atmosphäre
  • Entwicklung von CFD-Modellen zur Abbildung der Strömung, Reaktionen und Wärmeübertragung von Flugstromvergasungsprozessen
  • Untersuchungen zu Aschereaktionen bei höchsten Temperaturen und bei Abkühlung sowie zur Heißgasreinigung
  • Gesamtprozessbetrachtungen

Hintergrund

Kohlekraftwerke auf der Basis der IGCC- Technologie (Integrated Gasification Combined Cycle) bieten den Vorteil eines hohen Wirkungsgrades (> 50%) und die Möglichkeit einer effektiven CO2-Abscheidung. Im Vergleich zu den konkurrierenden Systemen zur CO2-Abscheidung weist die IGCC-Technologie mit CO2-Abtrennung deutliche Vorteile auf:

  • Höchster Wirkungsgrad bzw. geringste Wirkungsgradeinbuße
  • Höchste Brennstoffflexibilität
  • Niedrigste Emissionen
  • Nachrüstbarkeit der CO2-Abtrennung
  • Betrieb auch ohne Abscheidung möglich (No Regret Strategie)

Ein weiterer, wesentlicher Vorteil der IGCC- Technologie ist auch darin zu sehen, dass neben Strom auch synthetische Energieträger wie Wasserstoff, Methan, Methanol oder flüssige Kraftstoffe erzeugt werden können. Heute betriebene IGCC- Kraftwerke erreichen elektrische Wirkungsgrade von ca. 45%. Ausgehend vom Stand der Technik können heute IGCC- Kraftwerke ohne CO2-Abtrennung mit einem elektrischen Wirkungsgrad von ca. 50% geplant und in ca. 5 Jahren realisiert werden. Werden die klassischen Einzelkomponenten und das IGCC- Gesamtkonzept weiter optimiert, können in 12 Jahren elektrische Wirkungsgrade von 55% erreicht werden. Darüber hinaus besteht langfristig in der Zeitschiene über das Jahr 2020 hinaus ein erhebliches Potential durch Entwicklung integrierter Vergasungs- und Heißgasreinigungsprozesse, deren Entwicklung bereits heute initiiert werden muss.


Projektpartner

 

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