Vom Kopf auf die Füße gestellt

Bild: E&M

 

Vom Kopf auf die Füße gestellt

 

Die Stadtwerke Rosenheim vermarkten künftig Hackschnitzelvergasungsanlagen mit 50 und 200 kW elektrischer Leistung.

 

„Unsere Holzvergaser sind voll praxistauglich“, unterstreicht Götz Brühl. „Wir betreiben Holzvergaser seit Jahren und haben die Anlagen im Einsatz laufend technisch weiterentwickelt und optimieren sie im Hinblick auf Wirtschaftlichkeit, Wirkungsgrad, Haltbarkeit und Produktionsaufwand“, so der Geschäftsführer der Stadtwerke Rosenheim. Er ist davon überzeugt, dass das Verschwelen von Holz der Verbrennung ökologisch wie ökonomisch überlegen ist. Denn der Energiegehalt von Biomasse lasse sich durch die Produktion von Holzgas, das zur Wärme- und Stromerzeugung genutzt werden kann, deutlich besser ausschöpfen.Seit nunmehr sieben Jahren wird in Rosenheim an der Holzvergasungstechnik getüftelt. Die Entwicklungsarbeiten konzentrierten sich zuerst auf die Gleichstrom-Festbettvergasung, die in den 1930er und 1940er Jahren tausendfach eingesetzt wurde. Nach einigen Monaten reifte allerdings die Einsicht, dass dieses Verfahren den Anforderungen an die Zuverlässigkeit im Dauerbetrieb nicht gerecht wird. Ab 2009 richteten die Techniker ihre Aufmerksamkeit ausschließlich auf den Pyrolyse-Gleichstrom-Wirbelbett-Vergaser. Ein neuartiges, mehrstufiges Verfahren, bei dem die Pyrolyse von der Oxidation und der Reduktion getrennt ist. „Vereinfacht gesagt haben wir dabei den Vergaser vom Kopf auf die Füße gestellt, so dass die Asche mit dem Gasstrom nach oben abgeführt wird. Auf diese Weise kann sie den Betrieb der Anlage nicht länger blockieren“, heißt es aus Rosenheim. Ein weiterer Effekt des neuen Konzeptes: Die Konzentration brennwertreicher Gase sei gestiegen, der problematische Teergehalt dagegen gesunken.

„Nachdem uns dieser Durchbruch gelungen war, haben wir unser Augenmerk vor allem auf die Entwicklung der Sicherheits- und Automatisierungstechnik gelegt“, erklärt Stadtwerkechef Brühl. Nach Langzeittests im Jahr 2012 mit über 4 000 Betriebsstunden wurde die Technik in den Folgejahren stetig weiter optimiert, „so dass wir unseren Kunden heute ein marktreifes Produkt zur Verfügung stellen können“. „Das Rosenheimer Verfahren zur Holzvergasung zeichnet sich durch seine gute Gasqualität aus“, ergänzt Reinhold Egeler, der mit seinem Team den Holzvergaser entwickelt hat. Dass bei der Holzgasproduktion nahezu keine Teere mehr anfallen, wurde den Angaben zufolge durch die Abstimmung der Komponenten erreicht – und dadurch, dass „den einzelnen Verfahrensabschnitten mehr Raum gegeben wurde“. Die im Holzvergaser auftretenden Stäube werden durch Gewebefilter – einer Technik aus der Müllverbrennung – abgeschieden. Der Teer- und Staubgehalt des Produktgases ist laut Egeler so gering, dass Kunden auf eine aufwendige Reinigung verzichten könnten. Eine trockene Entstaubung reiche völlig aus.Ein Vergaser mit 185 kW Feuerungswärmeleistung, der mit einem Gasmotor mit 50 kW elektrischer und 95 kW thermischer Leistung kombiniert ist, ist bereits im Dauerbetrieb im Kraftwerkspark der Stadtwerke Rosenheim eingebunden. Der thermische Wirkungsgrad wird mit 50 Prozent angegeben, die elektrische Effizienz liege bei 25 Prozent. Ein weiteres Modul vom nächst größeren Anlagentyp mit 200 kW elektrischer und 300 kW thermischer Leistung befindet sich derzeit in der Inbetriebnahme. In den kommenden drei Jahren will der Energieversorger Holzvergaser mit 2 MW Gesamtleistung betreiben. Ziel bis 2025 ist, den Anlagenpark auf 12 MW auszubauen. „Wir können durch die Holzvergasung die schwankende Verfügbarkeit von Windkraft und Photovoltaik optimal ergänzen – und das mit einer ebenfalls regenerativen Energiequelle“, sagt Brühl mit Blick auf die Speicherfähigkeit.

Auch bei Referenzkunden sollen bald die ersten Biomassevergaser samt BHKW in Betrieb gehen. Die Stadtwerke Rosenheim bieten ihren Kunden schlüsselfertige Anlagen inklusive Pyrolyse-Wirbelbett-Vergaser mit Gasfilter und Gaskühlung sowie BHKW. Auf Wunsch unterstützt das Unternehmen die Kunden bei der Planung, Projektierung und den Förderanträgen und kümmert sich um Installation und Wartung. Mit ihren beiden Vergasermodellen richten sich die Oberbayern vor allem an Kunden, die eigenen Waldbestand haben oder Holzreste energetisch nutzen wollen.

Die 50-kW-Version benötigt etwa 42 kg Hackschnitzel pro Stunde mit einer Restfeuchtigkeit von maximal 15 Prozent. Der Feinkornanteil am Brennstoff spielt den Angaben zufolge keine Rolle. Laut Egeler ist die Technik für jene Kunden attraktiv, deren Wärmebedarf sich nicht allein auf die Wintermonate beschränkt. Im Rahmen des EEG 2012 lasse sich die Wirtschaftlichkeit der Anlagen sehr gut darstellen, heißt es bei den Stadtwerken. Nach dem EEG 2014 gestalte sich der wirtschaftliche Betrieb dagegen schwieriger. „Im Vergleich zu den im Markt verfügbaren Anlagen sind unsere Rosenheimer Holzvergaser aber absolut wettbewerbsfähig“, stellt Brühl klar.

Künftig soll die Vergasungstechnik nicht nur Holz, sondern auch Stroh, Baum- und Strauchschnitt, Straßenbegleitgrün oder Laub verwerten können. Der Einsatz dieser Reststoffe wird derzeit im Rahmen von Forschungsvorhaben untersucht, um das Brennstoffsortiment zu erweitern. Zudem soll das Anlagenkonzept langfristig auf Leistungen im Megawattbereich übertragen werden. Laut Brühl ist das grundsätzlich auch möglich, „aber entwicklungstechnisch steckt der Teufel bekanntlich im Detail“.

 

 

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