(A wood energy power and heat supply)

Wie eine Studie im Jahr 2000 bereits gezeigt hat, nutzen viele Sägewerke Restholz in betriebseigenen Hackschnitzelfeuerungen. In der Regel sind diese Anlagen nicht mit Kraftwärmekopplungen für eine effiziente Brennstoffausnutzung ausgestattet. Deshalb war es das Ziel dieser Studie aus dem Jahr 2003, festzustellen, inwieweit ein Holzheizkraftwerk in einem typischen Sägewerk technisch und wirtschaftlich machbar ist.

Zu diesem Zweck wurden die gängigen Biomasse-Kraft-Wärme-Kopplungs-Techniken analysiert. Auf den Wärmeverbrauchswerten und dem Brennstoffpotenzial eines konkreten Sägewerks beispielhaft aufbauend, wurde daraus ein Biomasse-Blockheizkraftwerk abgeleitet und hinsichtlich seiner ökonomischen und ökologischen Auswirkungen bewertet.

Biomasse-Kraft-Wärme-Kopplungen könnten mit Dampf, oganischen Arbeitsmedien oder Holzgas für ein Motorheizkraftwerk arbeiten. Der Dampfprozess mit Biomasse erlaubt wegen der geringeren Energiedichte des Brennmaterials nur vergleichsweise kleine elektrische Nutzungsgrade. Wegen des organischen Arbeitsmediums wird der ORC-Prozess wärmegeführt betrieben und eignet sich dementsprechend insbesondere dann, wenn die Wärmeabnahme kontinuierlich sichergestellt ist. Im Vergleich dazu verspricht ein Holzgas-Motorheizkraftwerk größere Flexibilität und höhere Ausbeuten elektrischer Energie. Allerdings wirft die Holzvergasung noch eine Reihe technischer Probleme auf.

Obgleich mit dem Restholz im untersuchten Beispiel auch mehrere Trockenkammern mit Wärme versorgt werden sollen, übertrifft die Restholzmenge den Bedarf um 20 %. Gegenüber den anderen Techniken spart ein Holzgas-Motorheizkraftwerk das meiste CO2, weil es mit seinem hohen elektrischen Wirkungsgrad die meisten fossilen Brennstoffe in anderen Kraftwerken verdrängen kann. Deshalb entlastet diese Technik die regionale CO2-Bilanz im konkreten Fall jährlich um fast 5.000 t, während selbst der Biomassekessel ohne Kraft-Wärme-Kopplung noch 56 t CO2 / a emittiert. Wegen des hohen Anteils elektrischer Energie erwirtschaftet diese Technik in einem solchen Betrieb mit 7,8 € / MWh Brennstoff die größten Überschüsse. Der Betrieb eines Holzgas-Motorheizkraftwerks dürfte sich bei Brennstoffpreisen bis zu 40,- € / t lohnen.

Allerdings verlangt ein solches Blockheizkraftwerk auf der anderen Seite die höchsten Investitionen, so dass sich ein Blockheizkraftwerk mit ORC-Prozess etwas früher als ein Holzgas-Motorheizkraftwerk amortisiert. Mit der Amortisation eines Blockheizkraftwerks kann je nach Stand des Erneuerbare Energien Gesetzes in ca. 4-6 Jahren gerechnet werden.

Summary:
The objective of this study was to assess the feasibility of a combined biomass heat and power station in a typical sawmill. Therefore different heat and power techniques were evaluated. Due to high shares of electrical power a woodgas-engine could yield the highest CO2 savings and the highest internal company surplus. On the other hand a station using the organic rankine cycle technique could reach the break even point earlier because it takes less investments.

(Durchführung: Institut für Innovation und Transfer Bingen GmbH, Prof. Dr. G. Schaumann)

 

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