Aktuell / 07.01.2013

Filtertechnik: Eine Lunge für ein Kraftwerk

An diesem Prüfstand testen die Forscher Membranmodule zur CO2-Abscheidung auf 22 Quadratmeter Filterfläche. Bild: Helmholtz-Zentrum Geesthacht

Um den Ausstoß von klimaschädlichem Kohlendioxid zu verringern, werden Techniken zur Abscheidung aus Rauchgasen erforscht. Vielversprechend sind Membrane, die wie die Lunge CO2 filtern. Das abgeschiedene CO2 kann danach zum Beispiel industriell weiter verwendet werden.

 

Das Rauchgas eines Kohlekraftwerkes besteht zu circa 14 Prozent aus CO2. Bei einer Abtrennung über Membrane, erscheinen vor allem Lösungen wirtschaftlich, die nur einen Teil des Kohlendioxids filtern. Denn je reiner das Rauchgas ist, desto größer wird der energetische Aufwand für die Abtrennung des restlichen CO2.

 

In einem Verbundprojekt erforschen Wissenschaftler unter Leitung des Forschungszentrums Jülich das Potenzial von Membranen zur CO2-Abscheidung. Dabei verfolgen sie zwei Ansätze:

 

1. Wie Polymermembrane im Rauchgas altern

Bisher setzten Industriebetriebe Polymermembranen zur Aufbereitung von Erd- und Biogas ein. Die Forscher untersuchen, ob die Polymermembranen auch für die CO2-Abscheidung in Kraftwerken geeignet sind. Im Fokus der Untersuchung steht das Alterungsverhalten von Polymermembranen beim Einsatz im Rauchgas.

 

2. Suche nach geeigneten Herstellungsverfahren für keramische Membranen

Der Forschungsverbund entwickelt keramische Membranen zur CO2-Abscheidung. Ziel dieses Weges ist, eine langlebigere Alternative zu Polymermembranen zu finden.

Testanlagen für Membranen im Kraftwerk

Für den Test der Membranen wurden zwei Prüfstände konzipiert, die abwechselnd im Rheinhafen-Dampfkraftwerk in Karlsruhe und im RWE-Kraftwerk Niederaußem betrieben werden. Mit diesen Prüfständen können die Membranen sowohl mit dem Rauchgas aus der Verbrennung von Steinkohle als auch von Braunkohle untersucht werden. Der Membrantest mit beiden Kohlesorten berücksichtigt die Unterschiede hinsichtlich Rauchgastemperatur sowie Asche-, Schwefel- und Wassergehalt.