Preisträger Josef Fuchs

Josef Fuchs ist Dissertant und Universitätsassistent am Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften (Forschungsgruppe Zukunftsfähige Energietechnik, Projektgruppe Vergasung und Gasreinigung). Er beschäftigt sich mit einem innovativen Verfahren der sogenannten Zweibettwirbelschichtdampfvergasung. Der Prozess der Zweibettwirbelschichtvergasung ist eine bereits erprobte und bewährte Technologie zur thermochemischen Umwandlung von Biomasse in ein wertvolles Produktgas. Industrielle Anlagen, die auf diesem Konzept beruhen wurden z.B. in Güssing, Oberwart, Villach, Senden (Deutschland) und Göteborg erprobt. Hauptaugenmerk bei diesen industriellen Anlagen liegt auf der Dampfvergasung von holzartiger Biomasse zur Erzeugung von Strom und Wärme (Ausnahme Göteborg: Erzeugung von Methan). Durch einen signifikanten Preisanstieg des Rohstoffs Holz in den letzten zwei Jahrzehnten kam die Biomassevergasung zur Erzeugung von Strom und Wärme jedoch wirtschaftlich immer weiter unter Druck. Josef Fuchs forscht deshalb an Lösungswegen zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit des Prozesses. Der sogenannte „Sorption Enhanced Reforming“ (SER) Prozess stellt eine solche Weiterentwicklung der Zweibettwirbelschichtvergasung dar. Hierbei wird durch ein geeignetes Bettmaterial (Kalkstein) und geeignete Temperaturniveaus in einem Vergasungs- und Verbrennungsreaktor Kohlendioxid aus dem Produktgas im Vergasungsreaktor abgeschieden und im Verbrennungsreaktor wieder freigegeben. Durch die Entfernung des Kohlendioxids aus dem Produktgas und der daraus entstehenden Verschiebung der chemischen Gleichgewichte kommt es zu einer Erhöhung der Wasserstoffanteils im Produktgas auf bis zu 75 vol.-%tr. Setzt man nun zusätzlich im Verbrennungsreaktor reinen Sauerstoff als Verbrennungsmedium in Kombination mit einer Rezirkulation des Abgases ein, so kann einerseits ein hochwertiges Produktgas, andererseits ein nahezu reiner Kohlendioxidstrom als Abgas entstehen. Dieses kann zusätzlich als Basis für weitere Synthesen dienen.

Josef Fuchs wird das Preisgeld in Höhe von 4.000 € zum Aufenthalt an ausgewählten wissenschaftlichen Konferenzen (z.B. SEEP 2018 11th International Conference on Sustainable Energy & Environmental Protection) verwenden. Zusätzlich soll im dritten Jahr seiner Dissertation ein kinetisches Modell des SER Prozesses entwickelt werden und zur Berechnung der aufwendigen mathematischen Modelle geeignete Hardware angeschafft werden.