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Dampfreformierung

COPYRIGHT TEXT & BILDER: Michael Bockhorst

Die Dampfreformierung ist ein Verfahren, bei dem kohlenstoffhaltige Verbindungen mit heißem Dampf zu Synthesegas umgewandelt werden.

Als Ausgangsstoffe dienen fossile Energieträger, aber auch Biomasse kann eingesetzt werden:

Dampfreformierung von Erdgas

CH4+H2O ---> CO+3 H2
MethanWasserdampf KohlenmonoxidWasserstoff

Dampfreformierung von Kohle

C+H2O ---> CO+H2
KohleWasserdampf KohlenmonoxidWasserstoff

Dampfreformierung von Biomasse

CxHy+H2O ---> m CO+n H2
BiomasseWasserdampf KohlenmonoxidWasserstoff

Verwendung von Synthesegas und Shift-Reaktion

Das Synthesegas ist -- je nach Ausgangsstoff -- ein wasserstoffreiches Gas. Mit der Fischer-Tropsch-Synthese können kettenförmige Kohlenwasserstoffe erzeugt werden, die sich als hochwertige Kraftstoffe für Diesel- und Ottomotoren eignen. Sie sind per se schwefelfrei und verbrennen definiert, womit die Emissionen der Motoren beim Einsatz solcher Kraftstoffe verringert werden.

Mit der Shift-Reaktion kann auch das Kohlenmonoxid mit Wasserdampf umgesetzt werden, wobei Wasserstoff und Kohlendioxid freigesetzt wird. Damit gelingt die Herstellung von Wasserstoff aus den fossilen Energieträgern Erdgas und Kohle. Bezogen auf den Primärenergie-Gehalt der eingesetzten Energieträger Erdgas und Kohle wird die gleiche Menge Kohlendioxid ausgestoßen wie bei der direkten Verbrennung, aber der Wirkungsgrad der Umwandlung zu Endenergie steigt, insbesondere bei der Umsetzung der fossilen Energieträger in elektrischen Strom in GuD-Kraftwerken oder Wasserstoff-Brennstoffzellen.

Dampfreformierung von Biomasse

Die Erzeugung von Synthesegas bzw. Wasserstoff aus Biomasse ist von besonderem Interesse, weil dann in der Bilanz kein Kohlendioxid ausgestoßen wird. Dieser technische Kohlenstoffkreislauf würde sich dann wie der natürliche Kohlenstoffkreislauf verhalten. Ein berechtigter Kritikpunkt ist jedoch die Konkurrenz der technischen Biomasse-Nutzung zur Nahrungsmittelproduktion.

Mikroalgen könnten hier als kohlendioxid-aufnehmende Biomasse-Produzenten einen bedeutende Rolle spielen, weil sie viel effizienter Biomasse aufbauen als alle "normalen Pflanzen". Der Wirkungsgrad von Mikroalgen bei der Konversion von Licht, CO2 und Wasser in energetische Verbindungen wie Fette oder Zucker liegt etwa 20-30 mal höher als bei Landpflanzen -- damit wird zur Herstellung der gleichen Energiemenge auch nur ein entsprechender Bruchteil der Fläche benötigt. Siehe dazu auch den entsprechenden Abschnitt in dem Artikel zur Biomasse.


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