Holzenergie

Regionales Restholz effizient verwerten

Bearbeitet von Jörg Fischer

Biomassekleinvergaser ermöglichen es, Restholz in Form von Hackschnitzeln oder Holzpellets für die erneuerbare Wärme- und Stromproduktion zu nutzen. Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) fördert Entwickler, Hersteller und Betreiber von Biomassekleinvergasern, um die Technologie weiterzuentwickeln und den wirtschaftlichen Anlagenbetrieb von Holzgas-Blockheizkraftwerken (BHKW) durch höhere Robustheit und Ressourceneffizienz zu verbessern.

Die Technik der Holzvergasung hat sich in den letzten Jahren sehr dynamisch entwickelt. Die Anlagen können durch die Modulierbarkeit der Leistung inzwischen Anforderungen des Strommarktes erfüllen und so einen Beitrag zur Systemstabilität bzw. zur Integration weiterer erneuerbarer Energien leisten. Einige Hersteller konnten die Serienfertigung weiter ausbauen andere die prinzipielle Marktfähigkeit ihrer Anlagen unter Beweis stellen.

Momentan stellt die Wirtschaftlichkeit des Betriebs von Biomassevergasern zur Strom- und Wärmebereitstellung die größte Herausforderung dar. Für eine erfolgreiche Etablierung von weiteren Biomassevergasern zur Strom- und Wärmebereitstellung aus nachwachsenden Rohstoffen sind technische und ökonomische Optimierungen notwendig. Hier setzen aktuelle Forschungsvorhaben an, um die Leistungsfähigkeit von Holzgas-BHKW durch die Steigerung der Leistung bei gleichbleibender Anlagengröße sowie durch die Verbreiterung der Brennstoff-/Rohstoffbasis zu verbessern.

Forschung für mehr Effizienz

Burkhardt-Vergaseranlagen für Holzpellets
Burkhardt-Vergaseranlagen für Holzpellets
Foto: Burkhardt GmbH

Die Burkhardt GmbH wird ihre im Gleichstromvergaserverfahren arbeitenden Biomasse-Kleinvergaser zur energetischen Nutzung von Biomassepellets im Leistungsbereich bis 340 kWel weiterentwickeln und verbessern. Insbesondere gilt es, die Anlagenrobustheit zu erhöhen und einen weitgehend automatisierten Betrieb sicherzustellen. Die Anlagensteuerung soll kritische Zustände mittels Algorithmen erkennen und ein Fernwartungssystem die Instandhaltung von Biomasse-Kleinvergaseranlagen erleichtern.

Den Einsatz gering aufbereiteter Waldresthölzer zur Holzvergasung untersuchen die Stadtwerke Rosenheim GmbH & Co.KG. Das Vorhaben zielt auf die Weiterentwicklung der Biomassekleinvergaser nach dem Rosenheimer Verfahren durch eine Steigerung der Energieeffizienz und die Verbreiterung des Brennstoffspektrums ab. Die Rosenheimer Biomassekleinvergaser funktionieren nach dem gestuften Pyrolyse-Gleichstrom-Wirbelbett-Verfahren und werden mit bis zu 180 kWel und 380 kWth angeboten. Die Forschungsarbeiten konzentrieren sich auf die Erweiterung des Vergaserkennfelds, sodass der Prozess in Abhängigkeit von den Brennstoffeigenschaften und bei variabler Last zuverlässig mit hohem Gesamtwirkungsgrad betrieben werden kann.

Motor-Generator-Einheit mit Steuerung am Rosenheimer Biomassevergaser
Motor-Generator-Einheit mit Steuerung am Rosenheimer Biomassevergaser
Foto: Stadtwerke Rosenheim

Die ReGaWatt GmbH entwickelt ihr hocheffizientes Energiesystem im Leistungsbereich von 2 bis 4,5 MWth (bzw. 400 bis 1.400 kWel) weiter und strebt hierbei ein breiteres Brennstoffsortiment wie zum Beispiel Rinden aus Sägewerken, Maisspindeln, Sonnenblumenschalen und holzartige Siebrückstände aus Kompostwerken an. Auch hier lassen sich Wartungsintervalle über Trendalgorithmen, Störfallprognosen und Betriebsdaten vorausschauend planen und erhöhen gleichzeitig die Anlagenverfügbarkeit.

Die Vorhaben von Burkhardt GmbH, Stadtwerke Rosenheim GmbH & Co.KG und ReGaWatt GmbH werden vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gefördert. Weitere Informationen sind über die Projektdatenbank auf https://fnr.de unter den Förderkennzeichen 2219NR289, 2219NR296, 2220NR139X abrufbar.

Quelle: FNR