Die Themen Energie und Umwelt spielen eine wichtige Rolle bei der Gestaltung der gegenwärtigen Welt sowie für die Entwicklung der Zukunft. Beide Aspekte beeinflussen die Wirtschaft, der Politik, der Gesundheit und des Wohlstandes. Darüber hinaus hat das Wachstum von Wind- und Photovoltaikanlagen die Nachfrage nach flexiblen Erzeugungs- oder Speicheroptionen auf dem Strommarkt aufgrund ihrer Fluktuation stark erhöht. Der Gas- und Dampf-Kombiprozess mit integrierter Vergasung (IGCC-Prozess)mit Kohlenstoffabscheidung zur Polygeneration von Strom und Chemikalien bieten neben einer flexiblen Stromerzeugung bei geringen CO₂-Emissionen den Vorteil der Produktion von wichtigen Chemikalien für die Industrie oder von Kraftstoffen, die gespeichert und dann in Spitzenzeiten verwendet werden können. Darüber hinaus trägt die Möglichkeit, Biomasse und Ersatzbrennstoffe (RDF) als Ausgangsmaterial für IGCC zu verwenden, zu einem optimierten Abfallmanagement und zur besseren Nutzung von Ressourcen bei. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Prozesssimulationsmodell eines IGCC-Prozesses mit Aspen Plus auf der Grundlage einer 0,5 MWth HTW-Vergasungs- und Gasreinigungsanlage im Pilotmaßstab an der TU Darmstadt entwickelt. Das Modell der Pilot-Vergasungs- und Gasreinigungsanlage wurde hochskaliert und dann in ein GuD-Kraftwerk zur Stromerzeugung integriert.Für die Stromerzeugung wurde ein Prozesssimulationsmodell eines Gas- und Dampfturbinenkraftwerks (GuD) auf der Grundlage eines 360 MWel General Electric (GE) STAG 109FA GuD-Kraftwerks in Prai in Malaysia erstellt. Für die Synthese wurde eine Methanolsyntheseeinheit modelliert und in das IGCC-Modell integriert, um die Simulation der Polygeneration von Strom und Methanol in einer IGCC-Anlage zu ermöglichen. Zur Verbesserung der Leistung des IGCC-Prozesss wurde eine Wärmeintegration zwischen dem Abhitzedampferzeuger (HRSG) und dem Syngasproduktionsprozess (Vergasung und Gasreinigung) durchgeführt. Darüber hinaus wurde für das IGCC-Modell ein Verfahren zur Entfernung saurer Gase (AGR) angenommen. In diesem Zusammenhang wurden drei Prozesssimulationsmodelle für AGR unter Verwendung von drei verschiedenen Lösungsmitteln (Selexol, Rectisol und a-MDEA) entwickelt und anschließend mit Ziel einer besseren Leistung von IGCC bewertet. Darüber hinaus wurde die Co-Vergasung von Kohle und RDF in verschiedenen Mischungsverhältnissen angewendet und untersucht. Die Bewertung des entwickelten IGCC-Kraftwerksmodells für flexible Polygeneration unter Verwendung der HTW-Vergasungstechnologie zeigt einen vielversprechenden elektrischen Wirkungsgrad von etwa 37,48 % mit einer Kohlenstoffabscheidungsrate von 90 %. Auch der Vergleich zwischen den drei AGR-Verfahren zeigt, dass das Selexol-Verfahren das effizienteste Verfahren ist. Daher wurde dieses Verfahren in der endgültigen Konfiguration der IGCC-Anlage verwendet. Schließlich wurde eine thermo-ökonomische Bewertung unter Berücksichtigung der schwankenden Verkaufspreise von IGCC-Produkten durchgeführt, um das Produktionssystem zu untersuchen und bessere Entscheidungen für die Produktion treffen zu können.