Vollständige thermo-chemische Umwandlungsverfahren (Verbrennung)

Die Verbrennung – darunter wird hier die vollständige thermo-chemische Umwandlung biogener Festbrennstoffe verstanden – ist die mit Abstand wichtigste Konversionsoption für Lignocellulose-Biomasse; dies wird umfassend in diesem Kapitel diskutiert. Dazu wird zunächst auf die bei der thermo-chemischen Umwandlung ablaufenden chemischen Umwandlungsreaktionen und die damit zusammenhängenden Schadstoffbildungsmechanismen eingegangen; darunter werden hier die Bildungs- und Austragspfade primärer und sekundärer fester Produkte (z. B. Rostasche, Feinstaub im Abgas), flüssiger Komponenten (z. B. Tröpfchen im Abgas aus unvollständiger Verbrennung) und gasförmiger Abgasbestandteile (z .B. Stickstoffoxide, Schwefeldioxide) zusammengefasst. Die eigentlichen Ausführungen zu den Konversionsanlagentechniken beginnen mit dem Eingang der festen Biomasse in die thermo-chemische Umwandlungsanlage und enden mit der Bereitstellung der jeweils angestrebten End- bzw. Nutzenergie. Innerhalb dieser Systemgrenzen werden die folgenden Aspekte diskutiert: - Wesentliche Konstruktionsprinzipien, denen Feuerungsanlagen folgen sollten, damit eine vollständige Verbrennung / Oxidation stattfinden kann und damit maximale Wirkungsgrade realisiert und minimale Schadstofffrachten mit dem Abgas freigesetzt werden, werden diskutiert. - Handbeschickte Feuerungsanlagen, typischerweise zur Raumwärmebereitstellung eingesetzt, werden in einer strukturierten Weise dargestellt. Dies inkludiert sowohl Einzelraumfeuerstätten als auch von Hand beschickte Kesselanlagen. - Dann werden marktübliche, automatisch beschickte Verbrennungstechniken im Kleinanlagenbereich diskutiert, die mit Pellets oder Hackschnitzel / Hackgut befeuert werden. - Feste Biomasse sehr unterschiedlicher Qualität (z. B. Altholz, Schwarzlauge) kann auch in Großanlagen / Großkraftwerken z. B. zur Stromerzeugung eingesetzt werden; dies wird ebenfalls diskutiert. - Zusätzlich wird auf die Verfahrenstechnik der Abgasreinigung eingegangen; dies gilt sowohl für technische Lösungen im Bereich der handbeschickten und der automatisch beschickten Kleinanlagen als auch für entsprechende Abgasreinigungsapparate für Feuerungsanlagen mit höheren thermischen Leistungen bis hin zu Großfeuerungsanlagen. - Final wird noch auf die technischen Optionen einer Stromerzeugung aus der erzeugten Wärme eingegangen.