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2024-09-12T20:15:03Z

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'''Pyrolysegas''' ist ein [[Brenngas|brennbares Gas]], das hauptsächlich durch [[Pyrolyse]] von [[Biomasse]] (einschließlich biogener und anderer Abfälle wie Kunststoff oder Klärschlamm) bei Temperaturen von unter 500 bis zu 1500 °C aus den flüchtigen Bestandteilen gewonnen wird.

== Prozess ==
Durch Pyrolyse wird die Biomasse in feste, flüssige und gasförmige Komponenten aufgespalten. Als feste Bestandteile wird unter anderem Pyrolysekoks (Holz- oder Aktivkohle) gewonnen, die flüssige Phase wird kondensiert und kann zum Beispiel als [[Biopyrolyseöl]] als Brennstoff verwendet werden. Die bei Betriebsdruck nicht kondensierenden Komponenten sind [[Wasserstoff]], [[Kohlenmonoxid]] und [[Kohlendioxid|-dioxid]] sowie [[Methan]] und höhere [[Kohlenwasserstoff]]e.

Abhängig von den Prozessbedingungen ergeben sich erhebliche Unterschiede der Anteile fester, flüssiger und gasförmiger Produkte. Beispielsweise entstehen unter den Bedingungen der „Langsamen Pyrolyse“ bei Temperaturen zwischen 150 und 600 °C rund 81 % Pyrolysegas, etwa 14 % Koks und bis zu 5 % Pyrolyseöl, bei der „Blitz-Pyrolyse“ (auch Schnell- oder Flash-Pyrolyse) wird durch eine sehr schnelle Abkühlung der bei 475 °C erzeugten Pyrolysegase die Ausbeute an Pyrolyseöl auf bis zu 75 % erhöht, so dass nur 15–20 % als Pyrolysegas genutzt werden.<ref>Frank Behrend: {{Webarchiv|url=http://www.mlu.sachsen-anhalt.de/fileadmin/Bibliothek/Politik_und_Verwaltung/MLU/MLU/Master-Bibliothek/Landwirtschaft_und_Umwelt/U/Umwelt_und_Verkehr/Fachtagung_29_11_2007/Vortrag_Behrendt_29_11_2007.pdf |wayback=20160106090729 |text=Direktverflüssigung von Biomasse – Ein Überblick }} (PDF; 1,4 MB), Vortrag Fachtagung „Direktverflüssigung von Biomasse und Kunststoffen“ am 29. November 2007, S. 16, abgerufen am 5. Mai 2013 und 6. Januar 2016.</ref>

== Zusammensetzung ==
Pyrolysegas besteht aus folgenden typischen Komponenten, wobei die Zusammensetzung je nach Einsatzstoffen und Prozessbedingungen stark schwanken kann. Die angegebenen Werte sind Richtwerte für Pyrolysegas aus Holz. Auch der [[Heizwert]] hängt stark von den Prozessbedingungen und den Einsatzstoffen ab, er liegt in einer Größenordnung von 4000 bis 8000 kJ/m<sub>N</sub>³.
{| class="wikitable" style="text-align: left;"
! Komponente !! Anteil
|-
| align="left" | Stickstoff, Kohlendioxid || bis ca. 60 %
|-
| align="left" | Wasserstoff|| bis ca. 5 %
|-
| align="left" | Kohlenmonoxid || bis ca. 35 %
|-
| align="left" | höhere Kohlenwasserstoffe || bis ca. 10 %
|}

== Herstellung ==
Bei der Pyrolyse mit dem Ziel der Herstellung flüssiger oder fester Energieträger (z. B. [[Holzkohle]]herstellung, [[Torrefizierung]]) fällt Pyrolysegas als nutzbares Nebenprodukt an. Bei der [[Biomassevergasung]] schließen sich an die Pyrolyse als weitere Umsetzungsschritte die Oxidation und Reduktion an. Es werden energiereiche Produktgase ([[Synthetic Natural Gas]]) erzeugt, zu denen neben Pyrolysegas auch gasförmige Produkte der letzteren Prozesse zählen.

== Anwendungen ==
Es gibt verschiedene Möglichkeiten der Weiterverarbeitung des Pyrolysegas. Neben der energetischen Verwendung zur Strom- und/oder Wärmeerzeugung ist die Nutzung als Rohstoffquelle für chemische Anwendungen möglich. Vor der Weiterverarbeitung wird das Pyrolysegas in der Regel einer Wäsche unterworfen, um einzelne Bestandteile oder Staub zu entfernen.<ref>gutes-aufarbeiten.de: [http://www.gutes-aufbereiten.de/pdf/G&A%20Pyrolyse%20Schlamm.pdf Klärschlammpyrolyse] (PDF; 65 kB).</ref>

=== Chemische Weiterverarbeitung ===
Das Pyrolysegas kann durch [[Steam-Reforming]] mit Wasserdampf zu Kohlenmonoxid und Wasserstoff weiterverarbeitet werden. Dieses Gas kann in verschiedenen technischen Verfahren zu Chemieprodukten umgesetzt werden.

=== Energetische Verwendung ===
Das Pyrolysegas kann direkt in der Pyrolyse als Energielieferant eingesetzt werden und damit fossile Energieträger bei der Bereitstellung der benötigten [[Prozesswärme]] ersetzen. Auch der Einsatz als Heizkomponente in Gasturbinen zur Stromerzeugung ist möglich.

== Gase aus Pyrolyseprozessen ==
Auch andere gasförmige Produkte aus Pyrolyseprozessen mit speziellen oder nicht biogenen Rohstoffen werden zum Teil als Pyrolysegase bezeichnet.

Je nach Art und Herkunft des Brennstoffes und des Pyrolyseverfahrens wird unterschieden:
* aus der Vergasung von [[Holz]]: [[Holzgas]]

Aus der Pyrolyse von fossilen Brennstoffen:
* aus der Verkokung oder Vergasung von Kohle: [[Kohlegas]], [[Koksofengas]], Kuppelgas, Generatorgas, Gichtgas etc.
* aus der Pyrolyse von Erdöl: [[Ölgas]], [[Raffineriegas]],
* aus der Pyrolyse von Torf: [[Torfgas]]

Aus der Pyrolyse von Abfällen, zum Beispiel im [[Hamburger Verfahren]]:
* allgemein der Hauptbestandteil von Pyrolysegase: [[Kohlenstoffmonoxid]] (Kohlenmonoxid, CO)

Vielfach werden aus Pyrolysegasen die enthaltenen höheren flüchtigen Bestandteile ([[Teer]], [[Pech (Stoff)|Pech]], [[Benzol]], [[Phenole]], [[Ammoniak]], …) als Rohstoffe für die stoffliche Nutzung abgeschieden während das eigentliche Gas für die energetische Nutzung (Verbrennung) verwendet wird.

== Quellen ==
* Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.v., 2006:Analyse und Evaluierung der thermo-chemischen Vergasung von Biomasse. Schriftenreihe Nachwachsende Rohstoffe, Band 29. Landwirtschaftsverlag, Münster. ([http://www.fnr-server.de/ftp/pdf/literatur/pdf_252sr29_vergasung.pdf pdf]), ISBN 978-3-7843-3433-2

== Weblinks ==
* [http://www.dgmk.de/kohle/abstracts_velen8/Rumpl.pdf ''Vergasung von Biomasse'', DGMK -Fachbereichstagung] (PDF-Datei; 20 kB)
* [http://www.itas.kit.edu/pub/v/2007/leua07a.pdf Kraftstoff, Strom und Wärme aus Stroh und Waldrestholz] (PDF-Datei; 2,99 MB)

== Einzelnachweise ==
<references/>

[[Kategorie:Biokraftstoff]]
[[Kategorie:Stoffgemisch]]
[[Kategorie:Biogenes Brenngas]]

Pyrolysegas - Versionsgeschichte

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