Holzgas

Eine vielseitige und kostengünstige Energiequelle

Auch bekannt als Holzvergasungsgas, entsteht es durch die Vergasung von Holz oder anderen Biomassearten bei hohen Temperaturen und begrenzter Sauerstoffzufuhr. Es besteht hauptsächlich aus Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, mit geringen Mengen an Methan und Stickstoff.

Der Energiegehalt von Holzgas ist vergleichbar mit dem von Erdgas, wodurch es sich ideal als Brennstoff eignet. Dabei ersetzt es fossile Brennstoffe wie Erdgas oder Benzin in Verbrennungsmotoren und Heizungsanlagen oder kann zur Stromerzeugung genutzt werden.

Mit seinen relativ niedrigen Emissionen von Treibhausgasen und Schadstoffen, trägt Holzgas im Vergleich zu anderen fossilen Brennstoffen zur Verringerung der Umweltbelastung bei. Jedoch können bei der Herstellung und Verbrennung dennoch Schadstoffe wie Kohlenmonoxid, Stickoxide oder Feinstaub freigesetzt werden.

Herstellung

Die Holzvergasung findet bei Temperaturen ab etwa 400 °C statt. Unter Luftabschluss (Pyrolyse) oder bei Verbrennung des Holzes unter Luftmangel entsteht das gewünschte flüchtige Holzgas und neben Wasser auch eine Vielzahl organischer Substanzen, die im Einzelnen vom Verfahren, der Holzart und den Prozessbedingungen (Temperaturen, Luftmangel, Holzfeuchte etc.) abhängen.

  • Vorbereitung: Das Holz wird in einem ersten Schritt zu Holzschnitzeln, -Pellets oder Sägemehl verkleinert, um die Oberfläche zu vergrössern.
  • Vergasung: Durch die grösseren Oberflächen wird der Vergasungsvorgang erleichtert. In einem Vergaser oder einer Vergasungsanlage wird das Holz bei Temperaturen von normalerweise über 700°C und unter begrenzter Sauerstoffzufuhr erhitzt. Mit diesem Prozess zersetzt sich das Holz thermisch und es entstehen Gase wie Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Methan.
  • Reinigung und Konditionierung: Das durch die Vergasung erzeugte Gas kann Teer, Russ, oder Schwefel enthalten. Diese Verschmutzungen müssen entfernt werden, um eine einwandfreie Verbrennung oder Weiterverwendung zu ermöglichen. In verschiedenen Methoden wie Abkühlung, Filtration oder chemische Behandlung wird diese Reinigung durchgeführt.

Lagerung und Transport

Holzgas wird in der Regel nicht in grossen Mengen gelagert, sondern direkt am Produktionsort genutzt. Daher erfolgt die Produktion von Holzgas häufig bedarfsorientiert und wird anschliessend direkt in Generatoren oder Verbrennungsmotoren eingespeist. Der Hauptgrund dafür ist, dass Holzgas aufgrund seiner Zusammensetzungen und Eigenschaften nicht für die Langzeitlagerung geeignet ist. Es besteht die Tendenz, dass es sich entzündet oder verflüchtigt, wenn es über längere Zeit gelagert wird.

Für eine kurzfristige Lagerung kann das Holzgas in speziellen Behältern wie Gasflaschen oder Tanks aufbewahrt werden. Um die Sicherheit zu gewährleisten, müssen diese Behälter jedoch gut belüftet und druckfest sein.

Sollte Holzgas dennoch gelagert werden, ist es wichtig, dass die Lagerung und Handhabung aufgrund der hohen Brennbarkeit mit Vorsicht erfolgen muss.

Vor- und Nachteile von Holzgas

Vorteile:
  • Erneuerbare Energiequelle: Holzgas wird aus Biomasse hergestellt, was es zu einer erneuerbaren Energiequelle macht. Da Holz ein nachwachsender Rohstoff ist, trägt die Nutzung von Holzgas nicht zur Erschöpfung fossiler Brennstoffe bei.
  • Breite Verfügbarkeit: Holz ist eine weit verbreitete Ressource und in vielen Teilen der Welt verfügbar. Dies macht Holzgas zu einer potenziell kostengünstigen und zugänglichen Energiequelle, insbesondere in ländlichen Gebieten.
  • Vielseitigkeit: Holzgas kann für verschiedene Anwendungen genutzt werden, einschliesslich Stromerzeugung, Heizung, Kochen und als Kraftstoff für Fahrzeuge. Es kann in Motoren, Brennern und Heizgeräten verwendet werden.
  • Niedrige Emissionen: Die Verbrennung von Holzgas erzeugt im Vergleich zu fossilen Brennstoffen relativ niedrige Emissionen von Treibhausgasen und Schadstoffen. Dies trägt zur Verringerung der Umweltbelastung bei.
  • Abfallreduktion: Die Nutzung von Holzgas trägt zur Abfallreduktion bei, da Holzabfälle und Biomasse, die ansonsten verbrannt oder deponiert würden, als Rohstoffe genutzt werden können.

Nachteile:
  • Technische Komplexität: Die Herstellung und Nutzung von Holzgas erfordert spezielle Anlagen und Technologien zur Vergasung von Holz und zur Reinigung des erzeugten Gases. Diese Anlagen können technisch komplex sein und eine aufwendige Wartung erfordern.
  • Rohstoffqualität: Die Qualität des Holzes und anderer Biomasse kann die Effizienz und Qualität des erzeugten Holzgases beeinflussen. Feuchtigkeit, Harzgehalt und andere Faktoren können die Leistung der Anlagen beeinträchtigen.
  • Emissionen: Obwohl Holzgas im Vergleich zu fossilen Brennstoffen niedrigere Emissionen erzeugt, können bei der Herstellung und Verbrennung dennoch Schadstoffe wie Kohlenmonoxid, Stickoxide und Feinstaub freigesetzt werden.
  • Transport und Lagerung: Holzgas hat eine geringe Energiedichte und muss daher in grossen Mengen transportiert werden, um effizient genutzt zu werden. Die Lagerung von Holz oder Biomasse kann auch Platz und spezielle Einrichtungen erfordern.
  • Wirtschaftliche Faktoren: Die Wirtschaftlichkeit der Holzgasproduktion und -nutzung kann von verschiedenen Faktoren wie Rohstoffkosten, Investitionskosten für Anlagen, Energiepreisen und staatlichen Anreizen abhängen.

Ausblick

Neue Verfahren könnten die Effizienz der Holzgasproduktion steigern. Die Schaffung politischer Anreize und Forschungsinvestitionen könnte das Wachstum dieser nachhaltigen Energiequelle fördern und somit dazu beitragen, dass Holzgas eine zunehmend wichtige Rolle in der globalen Energiewende spielt.