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Brennstoffzelle in der Gewerbeschule

2006 richteten die Freiburger Walter-Rathenau und Richard-Fehrenbach Gewerbeschulen mit Hilfe der badenova einen Raum ein, in dem Schüler und Handwerker anhand von Praxisobjekten erlernen können, wie sie Kunden beim Thema neue Technologien beraten oder die entsprechenden Anlagen installieren und warten können. Bisher war der Schulungsraum mit verschiedenen erdgasbetriebenen Blockheizkraftwerken und holzgefeuerten Heizkesseln ausgestattet, die überwacht von einem umfangreichen Messsystem Teile der Schule mit Wärme versorgen.

Außerdem erhält der Schulungsraum eine Brennstoffzelle. Anders als konventionelle Heizkraftwerke, die Brennstoffe in Wärme und mechanische Energie und schließlich in Elektrizität umwandeln, liefert sie durch einen elektrochemischen Prozess direkt Wärme und Strom. Dadurch ist die Brennnstoffzelle besonders effizient und stößt kaum Schadstoffe oder CO2 aus. Das Gerät der Firma BAXI Innotech hat eine elektrische Leistung von 1,5 kW und befindet sich noch im Feldteststadium.

Mit ihrem vorbildhaften Konzept, ihre Gebäude gleichzeitig klimafreundlich zu heizen und mit den Anlagen ihre Schüler praktisch auszubilden, tragen die Freiburger Gewerbeschulen wesentlich dazu bei, innovative Heiztechniken in den Lehrplan zu integrieren.

Projektdaten

Projektnummer 2007-08
Projektart Bau und Anwendung
Projektträger badenova AG & Co. KG
Laufzeit bis Dezember 2010
Zuschuss 225.900

Ihre Ansprechpartner

Richard Tuth

Richard Tuth

Innovationsfonds Klima- & Wasserschutz

T: 0761-279-29 84

E-Mail: richard.tuth@badenova.de

Michael  Artmann

Michael Artmann

Innovationsfonds Klima- & Wasserschutz

T: 0761-279-22 53

E-Mail: michael.artmann@badenova.de

Einblicke in weitere Förderprojekte:

Biodiversität und regenerative Energie am Kahlenberg
Ringsheim

Biomasse aus der Landschaftspflege

In vielen Bereichen der Landschaftspflege fällt Grünschnitt an, der nicht weiter genutzt werden kann. So auch bei der Deponie Kahlenberg die aufgrund der extensiv bewirtschafteten Grünflächen im Deponiebereich große Mengen an Grünschnitt zur Verfügung haben. Diese Biomasse aus der Landschaftspflege bleibt trotz einiger Pilotprojekte, beispielsweise in Bad Säckingen, oft noch ungenutzt. Als nachwachsender regionaler Rohstoff bietet diese Biomasse jedoch ein zusätzliches Potential zur nachhaltigen und klimafreundlichen Energieerzeugung. Das Zentrum Kahlenberg erstellte nun ein Konzept, in dem für verschiedene Grünflächen durch eine auf Artenvielfalt orientierte Landschaftspflege die Biodiversität verbessert, die dabei gewonnene Biomasse optimal geerntet, gelagert und in einem Biomassekessel verbrannt wird. Dabei trocknen die Betreiber die Biomasse konventionell (Trockenhalmgut) und verbrennen sie bedarfsgerecht in einer Anlage mit einer Leistung von 300 kW thermisch. Die erzeugte Wärme wird ins Ringsheimer Fernwärmenetz eingespeist. Durch moderne Filter und eine speziell an die Brennstoffeigenschaften angepasste Brennkesseltechnik liegen die Schadstoffemissionen deutlich unter den Grenzwerten. Anders als beim Vergasen von Biomasse, muss der Kessel nicht ständig laufen und kann den trockenen Brennstoff je nach Bedarf verfeuern. Die Verantwortlichen optimieren die Biodiversität von Grünflächen, verbessern Filter, Verbrennung und Lagerung der Biobrennstoffe und analysieren außerdem, wie sich der Mahdzeitpunkt auf die Brennstoffeigenschaften auswirken. In Zukunft kann Energie aus Biomasse die Energie aus der Deponiegasverwertung ersetzen, die in Zukunft durch die schwindenden Deponiegasmengen in immer kleineren Mengen anfällt. Das Projekt zeigt so innovative Wege auf, um Artenreichtum in heimischen Kulturlandschaften zu erhalten und zu erweitern, sowie nachhaltige Biomasse zu produzieren und hochwertig zu verwerten, ohne in Landwirtschaft oder Siedlungsplanung einzugreifen. Einen ergänzenden Überblick erhalten Sie durch die im Projekt entstandenen Infotafel (JPG, 1.5MB) . Darstellung drei wesentlicher Erkenntnisse aus dem Projekt: Die Nutzung von Halmgut aus der regionalen Landschaftspflege zur Wärmeerzeugung in einem Biomassekessel ist unter gewissen Rahmenbedingungen (z. B. Grünlandüberschuss, Heu ohne Futterqualität aus Naturschutzflächen) eine nachhaltige und ökologische Alternative zu bestehenden Verwertungskonzepten. Bei ganzjährigem Wärmebedarf ist diese Art der Wärmeerzeugung sehr wirtschaftlich und besonders nachhaltig. Der nachwachsende „Brennstoff“ lässt sich getrocknet ohne weitere Konfektionierung einsetzen und emissionsarm verwerten. Ascheverwertung: Rostasche ist mineralischer P-K-Dünger. Sie lässt sich über die Bundesgütegemeinschaft Holzasche e.V zertifizieren und im Gemisch mit Kompost problemlos verwerten.

Reallabor positive Klimabilanz in (kommunalen) Betrieben
Freiburg

Reallabor positive Klimabilanz in (kommunalen) Betrieben

Es werden eine Vielzahl von Modulen zur Emissionsreduktion und der Schaffung von Kohlenstoffsenken in kommunalen Betrieben am Beispiel des Mundenhofs erarbeitet. Die Klimawirksamkeit dieser Maßnahmen wird quantifiziert und dokumentiert, sodass sie einzeln oder beliebig kombiniert von Kommunen oder Betrieben repliziert werden können. Der Tier-Natur-Erlebnispark Mundenhof ist mit einer Fläche von 38 ha das größte Tiergehege Baden-Württembergs mit einem hohen Aufkommen an organischen Reststoffen wie Mist, Laub und Grünschnitt. Diese Reststoffe werden bisher zu großen Teilen extern entsorgt, verbunden mit hohem Aufwand und Kosten. Die interne Verwertung dieser organischen Rest- und Abfallstoffe zu Pflanzenkohle, Nährhumus, sowie hochwertigen Pflanzsubstraten könnte einen wichtigen Beitrag zu den Klima- und Umweltschutzanstrengungen sowie betriebswirtschaftlichen Zielen des Mundenhofs liefern. Zu Beginn des Projekts wird eine Klimabilanz des Mundenhofs erstellt. Dabei werden Potenziale zur Emissionsreduktion sowie zur Schaffung von Kohlenstoffsenken identifiziert und daraus die entsprechenden Module entwickelt. Deren Umsetzung wird es dem Betrieb ermöglichen, einen maximalen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten. Ein Kernelement ist Pflanzenkohle, die durch Pyrolyse aus den organischen Reststoffen hergestellt wird. Beim Verrotten oder Verbrennen dieses Materials würde aller in der Biomasse gespeicherte Kohlenstoff wieder in die Atmosphäre entweichen, wohingegen bei der Pyrolyse die Hälfte des Kohlenstoffs in der Pflanzenkohle erhalten bleibt – in einer Tonne Pflanzenkohle ist der Kohlenstoff von rund drei Tonnen CO2 gespeichert. Im vorliegenden Projekt wird exemplarisch gezeigt, wie mithilfe der gezielten Anwendung von Pflanzenkohle verschiedene Prozesse und Produkte optimiert werden, um eine kohlenstoffeffiziente Verwertung und Nutzung von Reststoffen sowie eine möglichst hohe Nährstoffrückführung zu gewährleisten. Dazu wird die Pflanzenkohle zum Beispiel in der Kompostierung eingesetzt. Diese praktischen Anwendungen von Pflanzenkohle werden öffentlichkeitswirksam durchgeführt. So wird demonstriert, wie gesteigerte Bodenqualität, Humusaufbau und damit eine Resilienz gegenüber den Folgen des Klimawandels erzielt werden können. Dabei wird bei jeder Anwendung Kohlenstoff langfristig gespeichert und ein aktiver Beitrag zum Klimaschutz geleistet. Die Maßnahmen sind für verschiedene Sektoren konzipiert, so wird ein wesentlicher Teil zur Anwendung in der Landwirtschaft (Tierhaltung, Acker- und Gartenbau) entwickelt werden, aber auch neue Ansätze für Straßenbegleitgrün, kommunale Grünflächen oder Baumschulen werden präsentiert. Da der Betrieb des Mundenhofs aber auch Gebäude, Gastronomie und Logistik umfasst, werden im Sektor Energie und Logistik ebenfalls mögliche Wege zur Emissionsreduktion v.a. durch Effizienzverbesserungen und den weiteren möglichen Einsatz von erneuerbaren Energien aufgezeigt. Darüber hinaus können Anwendungen in Baumaterialien wie klimaneutralere Putze, Beton oder Asphalt demonstriert werden. Insgesamt ergibt sich ein anschauliches und schlüssiges Bild, wie ein kommunaler Betrieb seinen Fußabdruck über vielschichtige Ansätze soweit reduzieren kann, dass über den Aufbau von Kohlenstoffsenken in einer Netto-Gesamtbetrachtung eine positive Klimabilanz erreicht werden kann. Aufgrund seiner Struktur und Gegebenheiten steht der Mundenhof dabei exemplarisch als komplexer kommunaler Betrieb, dessen Gegebenheiten auch Aspekte landwirtschaftlicher Betriebe, Stadtteile und Kommunen abbilden. Die einzelnen Module sowie das Gesamtkonzept sind deshalb übertragbar. Der modulare Aufbau des Projektes gestattet anderen Akteuren, passende Bausteine einzeln oder in Kombination zu übernehmen. Somit werden verschiedene Elemente angeboten, die über ein Informations- und Schulungsangebot verbreitet werden und so den Weg zur Klimaneutralität individuell gestaltbar und vor allem realistisch planbar machen.