Wie die Universität mitteilte, wurde die Entschwefelungstechnologie bereits 2017 in Kooperation mit dem Forschungs- und Transfersupport der TU Wien österreichweit patentiert, die internationale Anmeldung sei ebenfalls erfolgt. Im Vergleich zu biologischen Entschwefelungsanlagen sei die Anlage der TU Wien kompakter, schneller und flexibler.
Der Schwefelwasserstoff führt beim Verbrennen zu starker Korrosion, schwefelhaltiges Biogas kann also nicht ohne Vorbehandlung zur Stromerzeugung verbrannt werden. „Die Zusammensetzung von Biogas hängt stark davon ab, aus welchen Rohstoffen es gewonnen wird“, erklärt Prof. Michael Harasek. „Gerade wenn man das Gas aus proteinreichen Substraten erzeugt, enthält es große Mengen an Schwefelwasserstoff.“ Auch eine Einspeisung des schwefelhaltigen Gases ins Erdgasnetz sei nicht möglich – die Grenzwerte für den erlaubten Schwefelwasserstoff-Anteil im Erdgasnetz liegen mit 5 mg/m³ sehr niedrig.
TU Wien setzt auf chemisches Waschverfahren
Folglich seien hocheffektive und kostengünstige Methoden erforderlich, um den Schwefel aus dem Biogas abzuscheiden. Bei dem an der TU Wien entwickelten chemischen Waschverfahren wird das Schwefelgas mit Hilfe von Natronlauge entfernt. „Der entscheidende Trick ist, das Gas nur ganz kurz mit der Natronlauge in Kontakt zu bringen“, sagte Michael Harasek. „Der Schwefelwasserstoff reagiert nämlich sehr rasch mit der Natronlauge".
Wenn der Kontakt zu lange andauert, wird der Schwefelwasserstoff wieder freigesetzt, weil sich dann die Natronlauge eher mit dem Kohlendioxid verbindet, das ebenfalls im Biogas enthalten ist. Nur 50 bis 100 Millisekunden lang setzt man das Biogas daher der Natronlauge aus. Dazu wird die Lauge mit Düsen direkt in den vorbeiströmenden Gasstrom eingespritzt.
Prototyp wird bereits seit einem Jahr getestet
Was zunächst im Labormaßstab entwickelt und patentiert wurde, hat die TU Wien nun auch auf industriellen Maßstab hochskaliert: Die Universität hat gemeinsam mit einem Biogasproduzenten in Deutschland eine Prototyp-Anlage, die 500m³ Biogas pro Stunde entschwefelt. Ein Jahr lang konnte die Anlage nun getestet werden – nach Angaben der TU Wien mit großem Erfolg.
„Unsere Anlage ist nicht nur bedeutend einfacher und kompakter als andere Entschwefelungstechnologien, sie hat vor allem auch den großen Vorteil, rasch auf schwankende Schwefelkonzentrationen reagieren zu können“, betont Michael Harasek. „Biologische Entschwefelungsanlagen, bei denen der Schwefel mit Hilfe von Bakterien entfernt wird, brauchen Stunden, um sich an neue Bedingungen anzupassen. Wir können durch die Steuerung der Natronlaugen-Zufuhr innerhalb von Sekunden flexibel reagieren.“
Das Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und technische Biowissenschaften der TU Wien präsentierte auf der Messe auch noch eine ganze Reihe weiterer Technologien – von neuen Entwicklungen zur Entstaubung und Staub-Charakterisierung, neue integrierte Lignocellulose-Bioraffinerie Technologien, eine neue Methode zur hoch aufgelösten gleichzeitigen Strömungs- und Konzentrationsmessung, innovative thermochemische Hochleistungsenergiespeicher bis zu neuesten Wirbelschichtreaktorsystemen und Simulationswerkzeugen in der Verfahrenstechnik.
