Technologien zur CO₂-Abscheidung werden voraussichtlich in naher Zukunft eine wichtige Rolle für die weltweite Reduktion von CO₂-Emissionen in fossil befeuerten Kraftwerken spielen. Die Anwendung dieser Technologien muss sowohl für geplante Neuanlagen (greenfield) als auch für bestehende Anlagen (retrofit) technisch und ökonomisch realisierbar sein. Für die CO₂-Abscheidung existieren im Allgemeinen drei Technologiepfade: Post-Combustion, Pre-Combustion und Oxyfuel. Für das Nachrüsten bestehender Anlagen hat die Post-Combustion CO₂-Abtrennung gegenüber den anderen Technologien den Vorteil, dass sie den konventionellen Dampfkraftprozess nur in verhältnismäßig geringem Maße beeinflusst.

Im Auftrag von RWE Power wird im ECO Scrub Projekt vom IET die CO₂-Abtrennung aus den Rauchgasen eines trockenbraunkohlebefeuerten Kraftwerksprozesses (retrofit) mit Hilfe einer nachgeschalteten CO₂-selektiven Wäsche (Post-Combustion CO₂ Capture) untersucht. Grundgedanke des ECO Scrub-Projektes ist es, den Energiebedarf der nachgeschalteten CO₂-Wäsche zu verringern, indem die CO₂-Konzentration im Rauchgas angehoben wird. Dies erfolgt durch die Verbrennung der Kohle mit sauerstoffangereicherter Luft. Die Sauerstoffanreicherung wird durch Zumischen von Sauerstoff, der mit Hilfe einer kryogenen Luftzerlegungsanlage gewonnen wird, erreicht. Gegenüber der konventionellen Post-Combustion CO₂-Abtrennung ergibt sich aufgrund des erhöhten CO₂ Partialdrucks im Rauchgas und des reduzierten Rauchgasvolumenstroms ein geringerer Wärmebedarf für die Regeneration des Lösungsmittels, ein verminderter Kühlbedarf sowie ein geringerer elektrischer Eigenbedarf für Pumpen und Gebläse. Demgegenüber steht der zusätzliche Arbeitsbedarf für die Bereitstellung des gasförmigen Sauerstoffes zur Sauerstoffanreicherung der Verbrennungsluft.

Die am IET durchzuführenden Aufgaben beziehen sich auf die Untersuchung des ECO Scrub Prozesses für ein trockenbraunkohlebefeuertes Kraftwerk. Im ersten Schritt soll der Dampferzeuger in einem bestehenden Kraftwerksmodell detailliert modelliert werden, so dass eine Untersuchung der notwendigen Veränderungen bei der Erhöhung der Sauerstoffkonzentration erfolgen kann. Auf Basis des so erstellten Kraftwerkmodells soll der Effekt von verschiedenen Sauerstoffkonzentrationen in der zugeführten Verbrennungsluft auf das Rauchgas und den Dampferzeuger betrachtet werden. Die so gewonnenen Ergebnisse werden verwendet, um in weiteren Simulationen das Potenzial eines erhöhten CO₂-Partialdrucks und eines ebenfalls reduzierten Rauchgasvolumenstromes auf den Energie-, Wärme- und Kühlbedarf einer CO₂-Rauchgaswäsche zu untersuchen. Letztlich soll auf der Grundlage von Gesamtprozesssimulationen geprüft werden, ob diese Technologie einen Wirkungsgradvorteil im Gegensatz zu einem vergleichbaren Kraftwerksprozess ohne Anhebung der CO₂-Rauchgaskonzentration aufweist. Eine erste Bewertung der voraussichtlichen Investitions- und Betriebskosten des ECO Scrub Prozesses wird erfolgen.

Das Projekt ECO Scrub wurde im Rahmen des Forschungsfonds für Kohle und Stahl durch die Europäische Kommission finanziert (Vertrag RFCR-CT-2007-00009).