Errichtung und Betrieb von Energieerzeugungsanlagen und
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Errichtung und Betrieb von Energieerzeugungsanlagen und Wärmenetzen auf Basis fester Biomasse Uwe Gährs – Senior Manager Agenda I Abgrenzung feste Biomasse II Nutzungsmöglichkeiten III Praxisbeispiele IV Optimierungspotenziale/Empfehlungen Folie 2 I Abgrenzung feste Biomasse • Biomasse ist organische, nicht-fossile Materie Bioenergie = Energiebereitstellung auf Basis nachhaltig bereitgestellter Biomasse Feste Bioenergie … Holzartige Biomasse Abfallholz Unbelastet Restholz Belastet • • AIII AIV Gasförmige Bioenergie Flüssige Bioenergie . . . . . . Energieholz • • Waldholz Holz aus Kurzumtrieb I Abgrenzung feste Biomasse Status quo feste Biomasse (im Wärmesektor) • 2014 wurden in Dtl. ewta 208 TWh Endenergie aus (fester) Biomasse bereitgestellt • Damit erreichte Biomasse einen Anteil am gesamten dt. Energieverbrauch von: 9% der Wärme • 80 TWh aus fester Biomasse • Entspricht 74% der gesamten aus erneuerbaren Energien bereitgestellten Wärme 5,2% an Kraftstoffen 8% des Stroms Anteil verschiedener Bioenergieträger an der aus Biomasse bereitgestellten Wärme Zusammensetzung 2%2% 10% 12% Feste Biomasse 74% Biogas Abfall, biogener Anteil Flüssige Biomasse Klär- und Deponiegas Folie 4 I Abgrenzung feste Biomasse Vor- und Nachteile Vorteile Stofflich Energetisch • • Regenerative (regionale) Energieressource Verbrennung ist nahezu CO2-neutral • Geringer Energieaufwand von 3-6% (bezogen auf den Brennwert) zur Brennstoffherstellung Hoher Wirkungsgrad Wärmeerzeugung auch in Phasen geringer Verfügbarkeit anderer erneuerbarer Energien Kombinierbar mit anderen erneuerbaren Energien Speicherbar • • • • Ökonomisch • • Relativ konstante Ressourcenpreise (Planungssicherheit) Verringerung der energetischen Importabhängigkeit Folie 5 I Abgrenzung feste Biomasse Vor- und Nachteile Nachteile • Flächenkonkurrenz mit Nahrungs- und Futtermittelanbau Nutzungskonkurrenz z.B. mit Biotreibstoffen • Gefahr von Monokulturen (Bodenerosion, Biodiversität…) Zwischenfazit: Nachteile Vorteile Folie 6 II Nutzungsmöglichkeiten • Wirkungsgrade von Wärmebereitstellungsanlagen auf Biomassebasis liegen bei 85 bis 90 % Betrieb mit … I. Biomassevergasung • BHKW mit Wärmenutzung • Gasaufbereitung und dezentrale Nutzung II. Biomasseheizwerk • Biogener Leistungsbereich zw. 100 kW und 5MW • Dtl.: 1.200 BHW mit Leistung ≥ 500 kWtherm III. Biomasseheizkraftwerk • Nur bei großen Anlagen wirtschaftlich sinnvoll • Nur wenn keine Rückkühler vorhanden – für 100%ige Wärmenutzung Folie 7 II Nutzungsmöglichkeiten Welche Art der Energieerzeugung ist Ihrer Meinung nach ideal, um ein Wärmenetz zu bedienen? • … • Nutzung von Biomasse-KWK unter Berücksichtigung der verfügbaren Ressourcen und etwaiger Konkurrenzen • Nutzung von fester Biomasse in Heizkesseln • optimiert in Verbindung mit Solarthermie und Wärmespeicher • Möglichkeit für späteren Ausbau Solarthermie bei absehbarer Verfügbarkeitsgrenze lokaler Biomasse Energieträger nach Wärmeerzeugung 6% 4% 2% 88% Pelletkessel Biogas-BHKW Solarthermie Gaskessel Folie 8 III Praxisbeispiele Praxisbeispiele 1.) 20.000 Einwohner Stadt in Baden Württemberg 2.) Quartiers-Neuentwicklung in Norddeutschland Ziel Umsetzung einer nachhaltigen Energie- und Nahwärmeversorgung Realisierung einer umweltschonenden (Luft) Nahwärmeversorgung Wesentliche Entscheidungskriterien • • • • Reduzierung des • Primärenergiefaktors Einsatz regenerativer Energien • Reduzierte Renovierungskosten bei Einhaltung des EE-Wärme-G Geringe Belastung durch LKWAnlieferung Strenge Vorgaben der städtebaulichen Entwicklung Unter 100kg CO2/MWh Wärme Technische Umsetzung • Einbindung von Solarthermie, Pellet, BHKW, Gasspitzenlast • Ergebnisse Ergebnisse • • • • Kombination aus Holzhackschnitzeln mit Biogas BHKW und Spitzengaskessel Primärenergiefaktor von 0,34 Primärenergiefaktor von 0,34 82% CO2-Ersparnis ggü. 82% CO2-Ersparnis ggü. Gasversorgung Gasversorgung • • Unter 90kg CO2/MWh Wärme kostengünstigste Versorgung Folie 9 IV Optimierungspotenziale/Empfehlungen Ressource • Gezielte Nutzbarmachung von nichtholzartigen Nebenprodukten und Reststoffen (z. B. Stroh, Laub, Landschaftspflegematerial) • Verstärkte Nutzung von Kurzumtriebsplantagen • Sicherstellung, dass die Nutzung fester Biomasse keine Waldflächenreduzierung verursacht • Biogene Wärmeversorgung, die auf Reststoffen basiert und die Effizienz der Abfallverbrennungsanlagen steigert Planungsprozess • Stärkere Verzahnung der Infrastruktur- und Stadtentwicklungsplanung • Gezielterer Einsatz von Biomassetechnologien unter Berücksichtigung der jeweiligen Versorgungsfrage • Sinnvolle Kombination mit anderen erneuerbaren Energien Folie 10 IV Optimierungspotenziale/Empfehlungen Technik Anlagen: • Weiterentwicklung der Brennstoffaufbereitungsverfahren, Biomasseanlagen und Abscheidertechnologien • Weiterentwicklung der Kessel hin zu emissionsarmen, hocheffizienten Systemen • Thermische Modifizierung Netz: • Wärmeverluste im Netz beheben • Temperatur • Wärmedurchgang (Dämmung) • Fläche • Kalte Netze Folie 11 Fazit Biomasse in Wärmenetzen und diese selber sind gut geeignet, die CO2Belastung zu reduzieren und von Energieimporten unabhängig zu werden. Feste Biomasse ist als Wärmeerzeugung für die Grund- und Mittellast sehr gut geeignet. Sie ist gut kombinierbar mit anderen regenerativen Energien (Solar, Geothermie, …) und Speichertechnologien. Die effiziente Ausschöpfung des Biomassepotenzials bedarf entsprechender Weiterentwicklungs- und Optimierungsmaßnahmen. Folie 12 Tilia GmbH Inselstraße 31 04103 Leipzig www.tilia.info Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.
