Technische Forschungslinien

Die Erforschung und Entwicklung geeigneter Verfahren, um Kohle und Biomasse stofflich zu nutzen, erfordert zunächst die genaue Kenntnis über die molekularen Strukturen und Phasen, die unterschiedlichen Kohle- und Biomassetypen zugrunde liegen. Dabei ist auch interessant, wie sich diese Eigenschaften im Verlauf des Umwandlungsprozesses von Kohle zu Gas verändern.

Strukturaufklärung von Energierohstoffen

Strukturaufklärung

Diese Analyse der strukturellen Veränderung von Kohle und Biomasse vor, während und nach dem Umwandlungsprozess, konnte bislang aufgrund fehlender oder zu unökonomischer Analysemethoden nicht im erforderlichen Maße durchgeführt werden. Im Deutschen EnergieRohstoff-Zentrum Freiberg (DER) wird zu diesem Zweck unter anderem ein neuartiges Massenspektrometer eingesetzt, was in Europa bislang einzigartig ist.

Erfahren Sie mehr über dieses Thema unter Forschungslinie I: Strukturaufklärung

Entwicklung innovativer Werkstoffe

Werkstoffentwicklung

Die Erforschung und Bereitstellung von Vergasungsverfahren der 3. Generation erfordert neue Werkstoffe (z.B. Reaktorauskleidungen), die den großen Temperatur- und Druckbeanspruchungen des Vergasungsprozesses, aber auch den variierenden Eigenschaften unterschiedlicher Kohle- und Biomassetypen standhalten können. Ziel ist dabei vor allem die Verlängerung der Laufzeiten von Vergasungsanlagen zu erreichen. Durch teils erhebliche Kosteneinsparungen kann die Wettbewerbsfähigkeit der zukünftig auf die stoffliche Nutzung von Kohle und Biomasse setzenden Unternehmen gewährleistet werden.

Erfahren Sie mehr über dieses Thema unter Forschungslinie II: Werkstoffentwicklung

 

Entwicklung innovativer Vergasungsverfahren

Vergasungstechnologien

Die Technologien, die im DER für die stoffliche Nutzung von Kohle und Biomasse entwickelt werden, drehen sich vor allem um den thermochemischen Veredelungsprozess der Vergasung, bei dem unter hohen Temperaturen von bis zu 1.600 °C aus Kohle und Biomasse Gase als Inputfaktoren für die chemische Grundstoffindustrie erzeugt werden. Die heute verfügbaren Vergasungstechnologien sind hinsichtlich ihrer Flexibilität für variierende Kohlequalitäten, ihren CO2-Emissionen und ihres Wirkungsgrades nicht zukunftsfähig. Defizite bestehen sowohl im grundlagentheoretischen Verständnis, jedoch auch in der technologischen Umsetzung innovativer Teilprozesse wie der Vorwärmung oder dem Eintragen der Energierohstoffe.

Erfahren Sie mehr über dieses Thema unter Forschungslinie III: Vergasungstechnologien