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Holzvergaser zur dezentralen Energieversorgung

Ein innovativer Holzpellet-Holzvergaser ist Kernstück des dezentralen und nachhaltigen Energieversorgungsnetzes in Schnellingen. Holzvergaser Anlagen vergasen holzartige Biomasse in ein hochkalorisches und klimafreundliches Synthesegas. Dabei zersetzt sich der Brennstoff bei Temperaturen bei 800-900 °C in mehreren Schritten in ein Brenngas, das vor allem aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff besteht.

Ein BHKW mit einer Leistung von 210 kW Strom und 275 kW Wärmeenergie verbrennt das Gas anschließend und erzeugt so Strom und Wärme für Wohnhäusern und Industrieanlagen. Mit einem Wirkungsgrad von 80 Prozent ist die Anlage besonders energieeffizient und produziert weder organisch belastetes Abwasser noch kohlenstoffhaltige Stäube. Besonders im ländlichen Raum bieten Holzvergaser eine innovative Option um Gemeinden nachhaltig und dezentral mit Energie zu versorgen.

Der Probebetrieb in der Heizzentrale ist mittlerweile angelaufen und das Wärmenetz ist fertiggestellt.

Drei wesentliche Erkenntnisse aus dem Projekt:

  • Burkhardt Aggregate, eine der wenigen Möglichkeiten, Holzvergasung auf gewerblichem/industriellem Niveau zu betreiben
  • Kraft-Wärme Kopplung als einer der Schlüssel zur Wirtschaftlichkeit
  • Wärmenetze, die nur private Haushalte (Wohnbebauung) versorgen, stellen den wirtschaftlichen Betrieb vor erhebliche Herausforderungen

Projektdaten

Projektnummer 2013-04
Projektart Bau und Anwendung
Projektträger Bioenergie Schnellingen GmbH
Laufzeit Juni 2012 bis Mai 2015
Zuschuss 200.000

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:

Holzvergaser auf Basis von Holzpellets und BHKW inkl Monitoring, im BHKW Landwasser
Freiburg

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.

Neuartiger Poreos-Porenbrenner für Textilveredelungsmaschinen
Wehr

Keramikbrenner in der Textilindustrie

Um Stoffe zu trocknen oder zu fixieren benutzt die Textilindustrie bisher elektrische Trockner oder indirekte Heizsysteme wie beispielsweise Ölumlaufkessel. Diese sind aber relativ energie- und schadstoffintensiv. Die Dreiländereck-Textilveredelung GmbH, eine Tochter der Firma Brennet, erprobte nun erstmals in diesem Bereich einen Promeos-Porenbrenner. Dieser verbrennt ein Gas-Luft-Gemisch in einer Hochtemperaturkeramik. Die flammenlosen Spezialbrenner können je nach Bedarf 2 bis 1000 KW liefern und sind in individuellen Formen lieferbar. Das System leitet ein Luft-Brennstoffgemisch auf eine glühende, poröse Keramikplatte, in deren Poren das Gemisch flammenlos, stabil und schnell verbrennt. Die Keramik gibt die Wärme effizient, gleichmäßig und ohne Temperaturschwankungen an die Umgebung ab, um so die Stoffe sicher zu trocknen. Das System heizt sich schneller auf als konventionelle Anlagen und verringert die Energiekosten um etwa ein Drittel. Auch die Kosten für Wartung und Instandhaltung sind geringer. Außerdem stoßen Keramikbrenner kaum Schadstoffe aus. Weil das Gemisch gleichmäßig und bei hoher Temperatur verbrennt, entsteht anders als in den Außenbereichen offener Flammen kaum CO2. Die kurze Reaktionszeit verhindert, dass Stickoxide entstehen. Das Projekt war erfolgreich und somit kann die Brennet AG, die ihre Jerseystoffe bisher schon nach Öko Tex Standard 100 produziert, weitere Brenner umrüsten und so Anstoß geben für eine umweltfreundliche Produktion in der Textilindustrie.

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.