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Inhaltsverzeichnis

Vorwort

Es ist nun sieben Jahre her, seitdem ich mich zum ersten Mal mit der Holzvergasung beschäftigt habe, zumindest mit der Holzvergasung zur Herstellung von Gas zum Antrieb von Verbrennungsmotoren. Es ist eine fast vergessene Technik und doch übt sie - ähnlich wie Dampfmaschinen – auf Tüftler und Heimwerker eine große Faszination aus. In Zeiten der Energiekrise, des Klimawandels und der Energiewende ist das Thema der Biomassevergasung doch schon wieder in den Focus der Tüftler und Ingenieure gerückt. Biomassevergasung übrigens deshalb, weil sich nicht nur Holz zur Vergasung eignet, sondern nahezu jegliche Biomasse, mit unterschiedlich guten oder praktikablen Resultaten. Ich möchte, auch wenn ich ein Fan regenerativer Energie bin, an dieser Stelle die politische Diskussion um Bioenergie, Reststoffverwertung, CO2 und Klimawandel vernachlässigen, denn diese wird an anderen Stellen zu Genüge geführt. Ich möchte mich einfach den technischen Gesichtspunkten widmen, denn weder werden durch diese kleinen Vergaser das Weltklima entscheidend verbessert (ja, Kleinvieh macht auch Mist), noch tritt der verbrauchte Energieträger in irgendeiner Konkurrenz zu Lebensmitteln, wie die Diskussion bei Pflanzenöl als Kraftstoff geführt wurde, damals als ich mein Buch über den Betrieb von KFZ mit Pflanzenöl geschrieben habe. Bei der Holzvergasung handelt es sich eher um ein Nischenprodukt, welches sich für Tüftler, Selbstversorger oder abgelegene Regionen als praktisch erweisen kann.

Anfangs recherchierte ich in der spärlichen Literatur alter Anleitungen zu Fahrzeugvergasern und durchforstete das Internet nach alten und neuen Hinweisen. Doch immer wieder stieß ich auf sich widersprechende Informationen zur Auslegung und Berechnung eines solchen Vergasers, jeder meinte mit seiner Interpretation oder Konstruktion das Ei des Kolumbus gefunden zu haben.

Ich wollte mir selbst einen Holzvergaser bauen, einen kleinen, der geeignet war ein Mini-Blockheizkraftwerk anzutreiben oder erst mal auch nur einen Stromgenerator. Aber vor allen Dingen ging es mir darum, die Technik zu verstehen und überhaupt erst einmal einen funktionierenden Gasgenerator zu bauen. Wie in meinem Buch über das Eigenbau Blockheizkraftwerk auch, verfolgte ich das Ziel, den Biomassevergaser aus leicht zu beschaffenden, handelsüblichen Materialien oder noch besser aus Schrottteilen herzustellen. Damit können viele Leser sich einen solchen Vergaser nachbauen und der finanzielle Rahmen dieser Projekte hält sich ebenfalls in Grenzen. Man glaubt gar nicht, welch Schlaraffenland so ein Schrottplatz manchmal für einen Heimwerker sein kann und selbstverständlich ist er auch ein Abbild unserer Konsum- und Wegwerfgesellschaft.

Ich begann Materialien zu sammeln, die mir geeignet erschienen und konstruierte einfach Schritt für Schritt los. Erfolge und Misserfolge in den folgenden Jahren führten neben ganz viel Spaß an der Sache nun zu einem Erfahrungsschatz, den ich in diesem Buch niedergeschrieben habe und es führte zu einer herrlich blauen Holzgas-Flamme... dem Kennzeichen eines guten, teerfreien Holzgases.

Die Holz- oder Biomassevergasung ist so alt wie das Feuer selbst. In einem Feuer führt die Hitze der Glut dazu, dass sich brennbare Gase aus dem sich zersetzenden Brennstoff herauslösen und unmittelbar durch die hohen Temperaturen entzünden. Die brennenden Gase kennen wir als das beliebte Flammenspiel eines Lagerfeuers. Die Technik rund um die Biomassevergasung versucht, die Abläufe in einer Apparatur zu kontrollieren und die Verbrennung und damit die Energie der entstehenden Gase nutzbar zu machen zum Beispiel zum Antrieb eines Fahrzeugs oder zur Erzeugung von Strom.

Ab etwa 1930 wurde die Entwicklung von Apparaturen zur Vergasung von Holz zum Betrieb von Kraftfahrzeugen vorangetrieben. Ob Personenwagen oder LKW, in diesen Zeiten wurden viele Fahrzeuge mit der regenerativen Energie Holz angetrieben. Doch damals spielte keinesfalls der Umweltschutzgedanke der Nutzung regenerativer und Co2 neutraler Energie die Rolle. Die Verhinderung der Abhängigkeit von Erdölimporten zu Kriegszeiten brachte diese Technologie hervor.

Heutzutage feiert diese Technik wieder eine kleine Renaissance, wenn auch als Nischenprodukt und als zahlreiche Modellvarianten begeisterter Tüftler. Diese Entwicklung vollzieht sich nicht etwa, weil wir derzeit einen Mangel an fossilen Kraftstoffen verspüren würden, sondern weil wir zum einen um deren Endlichkeit wissen und zum anderen, weil wir uns doch mehr und mehr auf regenerative Energien besinnen.

Es ist aber auch der Pioniergeist aller Tüftler und Entwickler, das Gefühl etwas weiterzuentwickeln und nicht zuletzt eine Möglichkeit zu haben, als Selbstversorger Strom und Wärme herzustellen.

Diesen Pioniergeist muss man sich gerade beim Thema Holzgas auch bewahren, denn es gehört schon einiges an Engagement und Durchhaltevermögen dazu, einen funktionierenden Holzvergaser zu bauen und dann damit auch noch eigenen Strom zu erzeugen. Wer dieses Ziel erreicht hat, wird zurückblicken auf die vielen Stunden mit dem Schweißgerät, den schwarzen Fingern und den nicht enden wollenden Rauchschwaden und erkennen, wie bequem es doch ist, den Strom einfach aus der Steckdose zu konsumieren.

Im ersten Band der Energieheimwerkerreihe habe ich gezeigt, wie ich mir aus einfachen, handelsüblichen Materialien ein Blockheizkraftwerk gebaut habe, welches mit regenerativem Kraftstoff Pflanzenöl betrieben werden kann und so umweltfreundlich Wärme und Strom erzeugt. In diesem Buch möchte ich dem Leser von meinen Erfahrungen beim Bau von kleinen Holzvergaseranlagen berichten und eine Anleitung und Anregung zum Selbstbau geben. Der Leser lernt das Prinzip und die Vorgänge der Holzvergasung kennen und erlebt Schritt für Schritt die Entstehung kleiner Holzvergaser - Anlagen. Dabei habe ich nur einen kleinen Teil der theoretischen Grundlagen aufgenommen, solche die mir unbedingt wichtig erschienen. Ich habe darauf verzichtet alle die Dinge nachzubeten, die in frei zugänglicher Literatur oder im Internet zu finden sind, sondern mich auf das Herstellen der Vergaser und das Vermitteln von Tipps und Kniffen beschränkt. Wer weiterführende Informationen benötigt, dem habe ich am Ende des Buches eine Literaturempfehlung zusammengestellt.

Die gezeigten Anlagen sind nur Beispiele, doch habe ich versucht alle Schritte in der Bauphase mit den nötigen Informationen zu ergänzen, Hintergrundinformationen zu vermitteln oder zu erklären warum etwas wie gebaut wurde.

So kann jeder, der sich einen solchen Vergaser bauen möchte, die Informationen auf sein eigenes Projekt anwenden und umsetzen. Durch die verschiedenen Gegebenheiten, die der Leser bei sich vorfindet, wie zum Beispiel das dem Leser zur Verfügung stehende Material oder auch sein Werkzeug und seine Fähigkeiten, funktioniert ein Nacheifern dieses Buches nicht ohne diese eigene Transferleistung. Doch wenn man sich an die gezeigten Grundsätze hält, wird es auch mit der blauen Flamme klappen.

Wie meine anderen Bücher auch, versteht sich auch dieses hier als Erfahrungsbericht, nicht als wissenschaftliche Abhandlung und erhebt keinesfalls den Anspruch eines Fachbuchs. Der Bau der kleinen Anlagen ist stark improvisiert mit dem Ziel, zum einen die Kosten, als auch den Arbeitsaufwand zu minimieren. Es ist ein Buch von Heimwerker für Heimwerker. Dieses Büchlein soll dem Leser Anregung, Information und Hilfestellung beim Bau des eigenen kleinen Holzvergasers sein.

Die grundsätzlichste Erfahrung, die ich in den Jahren des Tüftelns mit Holzgas gemacht habe möchte ich an dieser Stelle unbedingt erwähnen: Es gibt nicht nur den einen Weg einen solchen Vergaser zu bauen, sondern sehr, sehr viele. Wenn man die grundsätzliche Funktion verstanden hat und sich an die Prinzipien hält, wird der Vergaser funktionieren, der Rest ist Feintuning.

Deshalb zeige ich in diesem Buch die prinzipielle Bauweise anhand mehrerer Beispiele. Man sollte dieses Buch erst einmal vollständig lesen (Ich hoffe der Leser hat nicht bereits das Vorwort übersprungen) und dann mit dem Bauen des eigenen Holzvergasers beginnen.

Jetzt wünsche ich viel Spaß bei der Lektüre und dann viel Freude bei der Herstellung der eigenen Holzvergaser-Stromerzeugungsanlage.

Holzgas

Die Vergasung von Holz ist ein Verfahren zur Umwandlung des Feststoffes Holz (oder Biomasse aber auch Müll) in ein brennbares Gas. Dieser Vorgang ist der Natur abgeschaut, denn bei jedem Verbrennen von Holz geschieht der Vorgang in den verkohlenden Grenzschichten des Brenngutes. Ganz vereinfacht erklärt: Hat das nachgelegte Holz etwa 270 Grad erreicht, beginnen sich die Moleküle zu zersetzen und werden aufgespalten. Die dadurch entstehenden Gase entweichen, entzünden sich in der Hitze und erzeugen das Flammenspiel. Im Übrigen muss es sich dabei nicht unbedingt um Holz handeln, es kann auch Stroh, Pellets oder anderes pflanzliches Material sein. Nun wird mit der Holzvergasertechnik eben dieser Vorgang in einer Apparatur aufgenommen, welche die Biomasse bei teilweiser Verbrennung (bei 1200°C) erhitzt um sie, ab 270°C in den Grenzschichten der Verbrennung der Pyrolyse zu unterziehen um dann in der Reduktion bei 500-600°C dafür zu sorgen, dass unser Holzgas die für die motorische Verwendung geeignete Zusammensetzung besitzt.

Man kann dazu einen sehr einfachen Versuch machen, der das Prinzip der Pyrolyse veranschaulicht. Dazu werden wir Biomasse in Form von kleinen Holzstückchen in einem Gefäß unter Luftabschluss erhitzen (ein Holzvergaser arbeitet allerdings mit Sauerstoff, denn da muss die Hitze für den Prozess ja im Inneren erzeugt werden).

In den Deckel einer leeren Konservendose wird ein Loch geschnitten und ein Gasbrenner bereitgestellt. Der Kocher simuliert in diesem Versuch den Herd, die Dose die Pyrolysezone.

Danach wird die Dose zu 2/3
mit Holzstückchen gefüllt und
der Deckel aufgesetzt. Der
Gasbrenner wird gezündet.

In kurzer Zeit beginnt starker Rauch aus dem Loch der Dose zu steigen, der Vergasungsprozess beginnt mit der Trocknung und der anschließenden Pyrolyse ab 270°C. Der sichtbare Rauch enthält schon einen Teil Holzgas, allerdings noch nicht in ausreichender Konzentration. Der Versuch den Rauch am Ausgang der Dose zu entzünden scheitert, denn im Rauch ist noch zu viel Wasserdampf enthalten und die Pyrolyse hat noch nicht in ausreichendem Maße eingesetzt.