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Holzvergaser-BHKW in Landwasser

Seit 1990 versorgt das BHKW Landwasser den gleichnamigen Freiburger Stadtteil mit Fernwärme. Bis 2006 verbrannte das Kraftwerk zum Großteil Deponiegas der Deponie Eichelbuck. Wegen der sinkenden Deponiegasmenge sanierte der Betreiber badenova WärmePlus 2011 die Anlage grundlegend und betreibt sie seitdem mit einer Mischung aus Bio-, Deponie- und Bioerdgas (Innovationsfonds-Projekt 2009-08). Als zusätzliches Modul entsteht nun ein innovatives Holzvergaser-BHKW. Anstatt der bisher für Holzvergaser üblichen Holzhackschnitzel, verwendet die Anlage Pellets. Diese sind in Brenneigenschaften und Größe genormt und sorgen so für eine gleichmäßigere Vergasung und weniger Wartungsbedarf.

Im Reaktor der Anlage vergasen Holzpellets in einem Wirbelschichtverfahren. Dabei verbrennen im unteren Reaktorbereich ein Teil der Pellets und setzen eine sogenannte autotherme Vergasung in Gang, die ohne zusätzliche Energiezufuhr auskommt. Durch einen kontrollierten Luftstrom entsteht ein Wirbel mit verschiedenen Hitzestufen, der das Holz in ein brennbares Gas zersetzt. Anschließend kühlt, filtert und trocknet die Anlage das Gas in einem Wärmetauscher, der die Wärme für andere Zwecke nutzbar macht. Die ausgefilterte Asche kann ebenfalls verbrannt werden. Das gereinigte Holzgas gelangt ins BHKW, wo es sich unter Druck und mit einem Zündöl versetzt selbst entzündet. Mit einer thermischen Leistung von 220-250 kW und einer elektrischen Leistung von 180-190 kW aus Biomasse erhöht die Anlage den Anteil regenerativer Energien an der Energieversorgung in Landwasser. Die dort gewonnenen Erfahrungen und Auswertung bieten grundlegende Daten, um den Prototyp auf seine Alltagstauglichkeit zu testen und eine Entscheidungsgrundlage für andere Investoren zu schaffen.

Darstellung dreier wesentlicher Erkenntnisse aus dem Projekt

  • Der Burkhard-Holzvergaser stellt eine ausgereifte Technik dar. Garantierte Laufzeiten, Wirkungsgrade und Leistungsdaten werden eingehalten.
  • Durch die stabile Betriebsweise seit der Inbetriebnahme hat sich die innovative Technik der Holzvergasung etabliert und technisch gesehen für weitere Anwendungen empfohlen.
  • Ein wirtschaftlicher Betrieb der Holzvergaseranlage ist aufgrund des Innovationsfonds gegeben. Durch die veränderten gesetzlichen Rahmenbedingungen hinsichtlich der garantierten Einspeisevergütung für den regenerativ erzeugten Strom (EEG 2014) ist ein wirtschaftlicher Betrieb für Neuanlagen in absehbarer Zukunft nicht möglich.

Projektdaten

Projektnummer 2013-15
Projektart Bau und Anwendung
Projektträger badenova Wärmeplus
Laufzeit Mai 2013 bis Juli 2016
Zuschuss 250.000

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:

Molkebiogasanlage- erste Nullenergie-Käserei in Baden-Württenberg
Teningen

Molke-Biogasanlage in der Nullenergiekäserei

Die Herstellung von Milchprodukten verbraucht viel Energie; es entstehen dabei aber auch Abfallprodukte, die sich wiederum zur Energiegewinnung eignen. Dazu zählt Molke, welche die Molkereien nur bedingt als Lebens- und Futtermittel einsetzen können. Die Käserei Monte Ziego in Teningen, Baden-Württembergs größter Ziegenmilchverarbeiter, hat dieses Potential erkannt und in ihr Konzept einer Nullenergiekäserei integriert. Während ein erstes Innovationsfondsprojekt 2010 zum Bau der Nullenergiekäserei beitrug, ermöglichte das Folgeprojekt nun den Bau der mit Molke betriebenen Biogasanlage. Befeuert mit Biogas aus Molke erzeugt ein BHKW Strom und die Wärmenergie für die Käseproduktion und die Pasteurisierungsanlage. Die Ziegenmilchproduktion, und somit das Angebot an Molke, schwankt je nach Jahreszeit. Um eine gleichmäßige Energieversorgung zu garantieren, kann die Anlage daher auch mit Bioerdgas oder aber mit Kuhmolke aus anderen regionalen Molkereien betrieben werden. Die Biogasanlage ist Teil des Gesamtkonzepts Nullenergiekäserei, welche die gesamte Produktionskette vom Milchlieferanten bis zur Verpackung möglichst nachhaltig und regional gestaltet. Auf dem Dach der Käserei liefert eine Photovoltaikanlage Strom. Zusätzlich sind Wärme- und Kälteanlagen in ein energiesparendes System integriert. Dabei erwärmt die Abwärme der Kälteanlage das Warmwasser für die Milchverarbeitung. So deckt die Molkerei ihren gesamten Wärmebedarf aus erneuerbaren Energien. Die Hochschule Offenburg betreute zusammen mit den beteiligten Anlagefirmen das Projekt und sorgte für die wissenschaftliche Auswertung, so dass auch andere interessierte Molkereien auf die Erfahrungen von Monte Ziego zurückgreifen konnten und können.

bidirektionales Kalt-Wärme-Netz mit Wärme-Bus-System im neubaugebiet Karl-May-Weg in Fischerbach
Fischerbach

Bidirektionales Kalt-Wärmenetz in Fischerbach

Die Gemeinde Fischerbach hat sich 2012 entschlossen, ein Bioenergiedorf zu werden. Ein innovatives Kaltwärmenetz in einem Neubaugebiet trägt zu diesem Ziel bei. Als Alternative zu klassischen Nahwärme kommt in Fischerbach kalte Nahwärme zum Einsatz, d.h. die angeschlossenen Häuser werden mit kaltem Wasser gewärmt oder gekühlt. Um dies zu bewerkstelligen, muss das Netz bidirektional arbeiten, d. h. es muss in der Lage sein, Energie bereitzustellen sowie auch aufzunehmen. Eine Ringleitung, gefüllt mit Wasser oder einem Wasser-Glycerin-Gemisch, verbindet die 24 Neubauten am Karl May-Weg. Aus ihr entnehmen in den Häusern Wärmepumpen Energie, um die Gebäude zu wärmen oder zu kühlen. Die Ringleitung wiederum führt ihr Wasser durch einen zentralen Eisspeicher, also einer Art im Boden vergrabener Wasserzisterne, die bis unter den Gefrierpunkt abgekühlt wird. Die Kreislaufwasser entzieht dem Speicher Wärme, der schrittweise gefriert, wobei latente Wärmeenergie für das Netz freigesetzt wird. Ist der Speicher gefroren, kann er durch Wärmeenergie aus dem Netz, über Sonnenkollektoren oder Abwärme wieder aufgeladen werden. Wärmepumpen, Wassernetz, Sonnenkollektoren und Eisspeicher bilden so ein synergetisches System, das weitgehend ohne Energie von außen auskommt. Die Daten aus dem Fischerbacher Netz liefern wichtige Erfahrungswerte, um solche innovativen Systeme zu optimieren und zukünftig auch andernorts einzusetzen. Führungen, Flyer und Medienberichte machten das Projekt überregional bekannt, verschiedene andere Gemeinden planen inzwischen ein bidirektionales Kaltwärmenetz. Drei wesentliche Erkenntnisse: •Es empfiehlt sich eine genaue Evaluation des Projektplaners, um spätere Enttäuschungen und Probleme im Projektablauf zu vermeiden. •Der Energieeintrag aus dem Leitungsnetz ist deutlich größer als erwartet. Hätte dies anfangs besser berechnet werden können, hätte sich die Größe und damit die Kosten des Eisspeichers deutlich reduziert. •Unsicherheit bestand anfangs hinsichtlich der Reaktion der Grundstückkäufer auf das neue System. Dies wurde aber zum Großteil gut angenommen, die Bauherren waren froh, dass die Wärme- und Kälteversorgung bereits abgedeckt war.