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Die thermochemische Biomassevergasung ist eine viel versprechende Alternative zur Verbrennung. Sie verspricht besonders im kleinen Maßstab höhere Wirkungsgrade als die konventionelle Dampftechnik. Darüber hinaus eröffnet sie weitere Möglichkeiten der Biomassenutzung, wie zum Beispiel die Umwandlung der Biomasse in synthetische Kraftstoffe. Die Technik der Biomassevergasung ist jedoch mit bislang ungelösten Problemen behaftet. Das zentrale Problem ist die Entstehung von Teeren. Diese verursachen vielfältige Probleme beim Anlagenbetrieb.
Inhalt und Ziel dieser Arbeit war zunächst die Entwicklung eines praxisorientierten, marktfähigen Messgeräts zur kontinuierlichen Bestimmung von veränderlichen Teerkonzentrationen in Synthesegasen auf Basis der am IVD entwickelten Methode der Differenzteermessung. Bei diesem Messprinzip wird der Messgasstrom in zwei Teilströme zerlegt. Aus einem der beiden Teilströme werden die Teere als kondensierbarer Anteil mit speziellen Teerabscheidern entfernt und anschließend die Konzentration der verbliebenen leichtflüchtigen Kohlenwasserstoffe mithilfe eines FID bestimmt. Im zweiten Teilstrom wird die Gesamtkonzentration der Kohlenwasserstoffe bestimmt. Vergleicht man die beiden Konzentrationswerte, so ergibt sich eine Differenz, welche ein Maß für die Teerkonzentration darstellt.
Das Messgerät wurde mit etlichen alternativen Messmethoden, unter anderem mit der im Tar Protocoll beschriebenen nasschemischen Methode nach vorläufigem CEN-Standard, verglichen. Der Vergleich hat gezeigt, dass die Ergebnisse in weiten Konzentrationsbereichen eine gute Übereinstimmung zeigen. Da die jede Messmethode auf einem unterschiedlichen Ansatz basiert, ist trotz vergleichbarer Ergebniswerte immer eine interpretierende Überprüfung notwendig. Je nach Zielsetzung der Messung ist ein kombinierter Einsatz mehrerer Messmethoden sinnvoll oder sogar notwendig.
Im Verlauf der Arbeit wurden außerdem vielfältige Versuche und Messungen an Labor-, Demonstrations- und Industrieanlagen sowie an Anlagenkomponenten durchgeführt und die bis dahin nur wenig bekannte Dynamik bei der Entstehung der Teere und bei der Behandlung der teerhaltigen Gase untersucht. Die Versuche und die Ergebnisse sind mit jeweils ausführlicher Beschreibung der untersuchten Anlagen beschrieben.
Mit Hilfe des Messgeräts werden neue Möglichkeiten bei der Durchführung der notwendigen technischen Entwicklungsarbeit an Vergasungs- und Gasaufbereitungsanlagen eröffnet. Die im Rahmen der Arbeit gewonnenen Erkenntnisse können einen wesentlichen Beitrag zur Hinführung der Vergasungstechnologie zur Marktreife und zu ihrem wirtschaftlichen Durchbruch leisten.