(A combined heat and power supply for a wood working enterprice)

Nachdem sich gezeigt hat, dass sich Holzvergaser-Motorheizkraftwerke durchaus für die Kraft-Wärme-Kopplung im Größenbereich der mittelständischen holzbe– und –verarbeitenden Industrie eignen könnten, war es Ziel dieses Projekts aus dem Jahr 2003, die Bedingungen für ein solches Kraftwerk am konkreten Beispiel vergleichend zu einem Biomassekessel oder Biomasse-Stirlingmotor zu modellieren.

Der Energiebedarf ließe sich beim untersuchten Objekt mit Hilfe des betriebsinternen Restholzes decken. So übertrifft der Anfall an energetisch verwertbarem Holz im Werk den Bedarf um den Faktor 10, wenn ein Biomassekessel betrieben werden soll und um den Faktor 20, wenn das Holz für ein Holzgas-Motorheizkraftwerk verwendet werden soll.

Der Einsatz von betriebseigenem Restholz verbilligt schon dann die Wärmegestehung um den Faktor drei gegenüber der Wärmeerzeugung mit externen Energieträgern wie beispielsweise Heizöl, wenn ein Biomassekessel betrieben wird. Noch günstiger stellt sich ein stromgeführtes Holzgas-Motorheizkraftwerk dar. Dann lässt sich ein Gewinn von ca. 2,3 ct / kWhth erzielen. Dieser Vorteil ist bei einem Stirling-Blockheizkraftwerk wegen dessen geringerer Leistung kleiner.

Trotz der betrieblichen Gewinne liegt die Amortisationszeit der Blockheizkraftwerke gegenüber der herkömmlichen Wärmeerzeugung wegen der hohen Investitionskosten bei 7-13 Jahren. Im Vergleich dazu dürfte ein Biomassekessel mit Amortisationszeiten von 20-28 Jahren nicht sinnvoll sein.

Abgesehen davon lohnt sich ein Biomassekessel, solange Holzhackschnitzel bei konstantem Ölpreis nicht teurer als 3,- € /sm³ werden. Allerdings ließ sich bereits 2003 für Holzhackschnitzel in Rheinland-Pfalz 3,- bis 9,50 € / sm³ erlösen. Demgegenüber übersteigt der Holzgas-Motorheizkraftwerks-Wärmepreis den Heizöl-Wärmepreis erst bei über 9,- € / sm³, während ein Biomasse-Stirling-Blockheizkraftwerk nur Holzhackschnitzelpreise bis ca. 5,- € / sm³ verträgt.

Der Biomasselkessel lässt sich weitgehend CO2-neutral betreiben. Weitere Vorteile für eine positive CO2-Bilanz bietet insbesondere ein Holzgas-Motorheizkrfatwerk. Dies lässt sich darauf zurückführen, dass die Kraft-Wärme-Kopplung in diesem Fall durch die Stromproduktion fossile Brennstoffe in anderen Kraftwerken verdrängt und eine CO2-Gutschrift zulässt.

Summary:
The objective of this study was to model a combined biomass heat and power station using pyrolysis and an internal combustion engine in a wood working factory as compared to a biomass combustion oven and a biomass stirling engine. As far as there is enough wood available, even a biomass oven is three times less expensive than an oil heating. Over and above that heat and power techniques even make profit through power generation. Wood gas combustion engines are better in this aspect than stirling engines. However, due to high investment costs, heat and power systems pay back in only 7-13 years and a biomass oven in 20-28 years. Heat and power is especially good for a positive CO2-balance.

(Durchführung: Transferstelle Bingen, Prof. Dr. R. Simon)

 

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