Holzvergasung: Gut für Kleinanlagen
Holzvergaser-Blockheizkraftwerke (BHKW) können heutzutage eine echte Alternative zu Holzheizkraftwerken sein. Aber nur, wenn der notwendige Wärme- und Strombedarf nicht im mehrstelligen Megawatt-Bereich liegt. Denn darunter gibt es in Serie produzierte Holzgas-BHKW für verschiedene Leistungsbereiche, die bereits langjährige Einsatzerfahrungen nachweisen können. Die Auswahl ist aber noch begrenzt.
In Senden (Bayerisch-Schwaben) steht Deutschlands größtes Holzvergaser-Blockheizkraftwerk (BHKW). Betreiber sind die länderübergreifenden Stadtwerke Ulm/Neu-Ulm GmbH.
Foto: Stadtwerke Ulm/Neu-Ulm
„Dampfkraftwerke – das ist eine alte Technologie. Bei uns ist es kein Dampf, der in Strom und Nutzwärme umgewandelt wird, sondern Gas, genauer Holzgas. Das wird auf Gasmotoren von zwei BHKW geleitet“, doziert Frank Maierhans. In Senden, einer 23 000-Einwohner-Stadt in Bayerisch-Schwaben, steht „sein“ Holzvergaser-BHKW, das größte Deutschlands, kurz vor der Endabnahme. Betreiber sind die länderübergreifenden Stadtwerke Ulm/Neu-Ulm GmbH, Maierhans ist der Kraftwerksleiter mit Dampfkraftwerkserfahrung.
4,96 MW elektrische Leistung weist die Sendener Anlage auf. Zwei Gas-BHKW mit je 2,1 MW machen aus Holzgas Strom, ein dahintergeschaltetes ORC-Modul (Organic Rankine Cycle) mit gut 0,7 MW nutzt die Abwärme zusätzlich aus. Seit Ende 2011 läuft die Inbetriebnahmephase.
Bis zu 85 Prozent Wirkungsgrad
Der Teer, der beim Vergasungsprozess entsteht, habe einige Schwierigkeiten bereitet, verrät Maierhans. Der muss raus aus dem Holzgas, bevor dieses in die BHKW geleitet wird. Doch resümiert der Kraftwerkschef bereits jetzt: „Der gesamte Prozess hat etwa 80 % Wirkungsgrad, während ein Dampfkraftwerk nur zirka 70 % aufweist.“
Planer der Sendener ist die Renewable Power Technologies Umwelttechnik GmbH aus Wien, kurz Repotec. Ein halbes Dutzend ähnlicher Projekte hat die österreichische Firma bereits in halb Europa errichtet und könnte damit Marktführer bei Megawatt-Holzgas-BHKW sein. Doch wie in Senden zu erleben: Bis die Anlage läuft, vergeht einige Zeit.
Bei den Anlagen der Burkhardt GmbH aus dem oberpfälzischen Mühlhausen geht die Inbetriebnahme wesentlich schneller. Deren Holzvergaser-BHKW namens „HV V3.90“ hat eine elektrische Leistung von 180 kW und liefert 250 kW Wärme. Das 100. BHKW seit 2009 hat Burkhardt Ende Juni ausgeliefert, kompakt in Containerbauweise. Der V3.90 wird mit Holzpellets gespeist: Dadurch sei, anders als bei Hackschnitzeln, der Rohstoff klar definiert und die Teerbildung begrenzt, heißt es beim Hersteller.
Bei den Stadtwerken Wunsiedel (SWW) in Oberfranken versorgt ein HV-V3.90-Modul den Stadtteil Schönbrunn mit Fernwärme. SWW hat sogar ein eigenes Pelletwerk gebaut und will weitere Ortsteile ähnlich versorgen. Das erklärte Ziel des Versorgers ist die Nutzung von Biowärme aus der Region mit Wertschöpfung vor Ort. Anfang 2013 ging das HKW Schönbrunn in Betrieb.
Hackschnitzel oder Pellets
Claus Burkhardt vom Vertrieb des Familienunternehmens verweist auf den hohen Stromanteil der Anlagen: „Knapp 30 % elektrischer Gesamtwirkungsgrad, das schafft wohl kein Wettbewerber bei Holzvergasern“, ist er sich sicher. Insgesamt ergibt sich nach Herstellerangaben ein Wirkungsgrad von über 85 %. Deshalb sei auch die Nutzung der gegenüber Hackschnitzeln etwas teureren Pellets wirtschaftlich. Deren Vergasung sei eine Burkhardt-Firmenbesonderheit: „Ich kenne sonst niemand, der das macht.“
Das könnte stimmen. So setzt auch die Ligento Green Power GmbH aus Fürth bei ihrem ähnlich großen Holzgas-BHKW auf Hackschnitzel. Ligento hat nach eigenen Angaben bisher nur ein Exemplar in Oberfranken in Betrieb.
Zahlenmäßiger Marktführer mit 150 installierten Holzgas-BHKW ist die Spanner Re2 GmbH aus der niederbayerischen Kleinstadt Neufahrn. Die Firma tat sich vor wenigen Jahren mit Bernd Joos aus Bodnegg in Baden-Württemberg zusammen, um ein professionelles, kleines Holzgassystem auf den Markt zu bringen. Denn Joos, ein Landwirt, hatte „meine Joos-Holzvergaser-Anlage, automatisch beschickt für den kontinuierlichen Dauerbetrieb“ entwickelt.
Waldbauern nennt Spanner als ideale Betreiber der Anlagen, aber auch „Gemeinden, Bullenmäster, Ferkelzüchter, die das ganze Jahr Wärme benötigen, oder wer eine eigene Käserei hat, wer Holz oder Heu trocknen muss“.
2,5 kWh Nutzwärme und 1 kWh Strom werden pro kg Hackschnitzel mindestens gewonnen, als Gesamtwirkungsgrad steht 85 % im Datenblatt.
„20 Minuten Aufwand pro Tag“
Für den Betrieb sind laut Hersteller „20 Minuten Aufwand pro Tag“ notwendig. Der Gasmotor soll insgesamt 30 000 Betriebsstunden halten. Sprich: Alle vier bis fünf Jahre ist ein Austausch nötig. Kostenpunkt: etwa 8000 € beim HK-30-Ersatz-Aggregat. Das leistet 30 kW elektrisch und 80 kW thermisch, der „große Bruder“ HK 45 jeweils 50 % mehr. Der Hackschnitzelverbrauch dabei: 30 kg/h bzw. 45 kg/h.
Betreiber wie Willi Locker aus Engelsberg in der Oberpfalz empfinden das als optimal. Das BHKW sichert den ganzen Sommer über die Nahwärmeversorgung von 25 Häusern des Weilers. Und wenn die Wärme nicht reicht, springt die Hackschnitzel-Heizanlage an. Alternativen zur Holzgas-BHKW vom Spanner gab es in dieser Größenordnung wegen der Sommer-Wärmeabnahme aber nicht, gibt Willi Locker zu.
Denn die wichtigste Forderung der Bayerischen Energie- und Wasserwirtschaft (VBEW) an kleine, dezentrale Wärme-Kraft-Kopplungen, ob mit Holzgas oder anderer Technologie, lautet: „Die Wärme muss möglichst ganzjährig genutzt werden können.“ Nur dann sei der Umweltnutzen wirklich gegeben.
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