Holzvergaserkessel

Der Holzvergaserkessel


Holzvergaser / Holzvergasung

Die Holzvergasung ist eine verfahrenstechnische chemische Reaktion, die es ermöglicht, durch Pyrolyse oder Teilverbrennung unter Luftmangel ("unterstöchiometrische Verbrennung") aus Holz das brennbare Holzgas zu gewinnen. Dieses Gas wird unter anderem dazu benutzt, Kraftfahrzeuge zu betreiben. Die technische Anlage dazu, der Holzvergaser, auch Holzkohlevergaser, Holzgaserzeuger oder Holzgasgenerator, wird mit Brennholz befüllt. Durch Erhitzung entweicht aus dem Holz ein brennbares Gasgemisch (Holzgas), dessen brennbare Bestandteile hauptsächlich aus Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff sowie kleineren Anteilen von Methan und anderen Kohlenwasserstoffen bestehen. Bei der Pyrolyse des Holzes unter Luftabschluss erfolgt die Erhitzung durch eine externe Energiequelle. Die meisten Holzvergaseranlagen erzeugen die Energie jedoch durch eine teilweise Verbrennung des Holzes unter Luftmangel. Das erzeugte Gas wird nach der Abkühlung, bei der Wasserdampf und Kohlenwasserstoffe zum Holzgaskondensat kondensieren, und Filterung dem Verbrennungsmotor des Fahrzeugs oder sonstiger Verwendung zugeleitet. Ein spezielles Verfahren, das Gleichstromverfahren, wurde von Georges Imbert zur praktischen Nutzung für den mobilen Verkehrs- Bereich entwickelt. Er baute seine Anlage 1923 in einen Opel ein. Bis 1930 verbesserte er seine Generatortechnik zu einer zuverlässigen wirtschaftlichen Anlage, die auch von 1939 bis 1948 in Nutzfahrzeugen verwendet wurde. Das Fahren solcher mit Holzgas betriebenen Fahrzeuge erforderte einen eigenen Führerschein. Der deutsche Unternehmer Johannes Linneborn erwarb 1931 von Imbert die Lizenzen für den "Imbert-Generator" in Europa und 1934 für die ganze Welt.

Arten von Holzvergasern
Die folgenden Arten von Holzvergasern sind bekannt:

* Festbett-Vergaser im Gegenstrom- und Gleichstromverfahren:

Im Festbett liegen die Holzscheite oder -späne wie in einem normalen Feuerofen auf einem Gitterrost. Im Gegenstromverfahren wird die Luft durch das Gitterrost und das verbrennende Holz gesaugt. Die darüber liegenden Holzschichten verbrennen nur teilweise und verschwelen zu Holzgas, das am oberen Ende des Ofen abgesaugt wird. Luft und Holzgas bewegen sich in entgegengesetzter Richtung (im Gegenstrom) zum langsam absinkenden Holz. Das Gas hat eine relativ niedrige Temperatur von meist ca. 100°C und enthält wegen der stattfindenden Trocknung und Verschwelung des Holzes entsprechend viel Wasserdampf und organische Bestandteile, die bei weiterer Abkühlung zum Holzgaskondensat kondensieren. Das Kondensat ist in der Regel recht sauer mit einem pH-Werten um 3, der im wesentlichen durch Ameisen- und Essigsäurebestandteile verursacht ist.

Im Gleichstromverfahren wird die Luft unmittelbar über dem Gitterrost direkt in die heiße Vergasungszone des Ofens zugeführt und unter dem Gitterrost abgesaugt. Holzgas und Luft bewegen sich im Bereich des Gitterrostes in gleicher Richtung (im Gleichstrom). Die Temperatur des Holzgases liegt hier wesentlich höher (mehrere hundert °C) und das Gas enthält, da es vor dem Verlassen des Ofens eine sehr hohe Temperatur hat, deutlich weniger organische Bestandteile im Kondensat. Das Kondensat hat hier leicht basische pH-Werte, die auf Ammoniumverbindungen zurückzuführen sind, welche in der (wegen des Sauerstoffmangels) reduzierenden Atmosphäre der heißen Zone herrschen.

* Wirbelschicht-Vergaser Beim Wirbelschicht-Vergaser handelt es sich im Prinzip um eine Wirbelschichtfeuerung, die mit Luftmangel betrieben wird und so durch die unvollständige Verbrennung des Holzes (das hier nur in Form von Hackschnitzeln oder Sägemehl verwendet werden kann) als Abgas das gewünschte Holzgas liefert.
Verwendung
Insbesondere in Kriegs- und Krisenzeiten werden Fahrzeuge zumeist in Eigeninitiative mit einem improvisierten Holzvergaser ausgestattet. Sogar die Deutsche Reichsbahn erprobte den Einsatz von Holzkohlevergasern an Rangierlokomotiven der Baureihe Köf II in den 1920er und 1930er Jahren (siehe auch: Gasmotor). In Holzvergaser-Heizkesseln wird das Holz in einem Teil des Heizkessels zu Gas umgewandelt, welches in einem weiteren Teil des Kessels mit hohem Wirkungsgrad zu Heizzwecken in einer sogenannten "zweistufigen Verbrennung" verbrannt wird. Diese Holzvergaser-Heizungskessel erreichen etwa die Nutzungswerte einer modernen Öl- oder Gasheizung und zeichnen sich im Vergleich zu einfacher Holzverbrennung durch erheblich verbesserte Abgaswerte aus und dienen so dem Umweltschutz.