Kurs: Technik, Energie und Nachhaltigkeit | OnCourse UB

  • Lektion 3

    • Biomasseheizkraftwerke zur Nah- und Fernwärmeversorgung

      Einrichtungen, die ausschließlich der Stromerzeugung mittels Biomasse dienen, werden Biomassekraftwerke genannt. Der Nachteil: Ihr Wirkungsgrad ist mit 30 bis 40 Prozent gering. Wird nur Wärme erzeugt, handelt es sich um ein Biomasseheizwerk (BHW). Beide genannten technischen Varianten sind aber eher die Ausnahme.

      Der Regelfall ist, dass in sogenannten Biomasseheizkraftwerken neben Wärme auch Strom erzeugt wird. Diese Kraftwerke sind über Nahwärmenetze bzw. Fernwärmenetze mit öffentlichen und privaten Nutzern verbunden. Hierbei handelt es sich um wärmegedämmte Rohrleitungen, in denen erwärmtes Wasser zirkuliert und die in Deutschland in rund 1,50 m Tiefe frostsicher in den Grund verlegt werden. Das Wärmeträgermedium Wasser wird dabei im Temperaturbereich von 80 bis 130° Celsius an die Wärmeabnehmer geleitet. Um Korrosion in den Nahwärmerohrleitungen zu minimieren, ist das Wasser enthärtet und teilweise auch entsalzt.

      Nahwärme

      Die Nahwärme ist begrifflich nicht ganz trennscharf von der Fernwärme abzugrenzen. Sie ist aber eher im ländlichen Raum anzutreffen und dienen der lokalen Energieversorgung in ländlichen Kommunen auf der Basis vorhandener biogener Reststoffe. Ein Nahwärmenetz hat in der Regel wenige km verlegte Rohrleitungen als Verbindungsglied zwischen dem Biomasseheizkraftwerk und Privathäusern sowie öffentlichen Gebäuden einer Kommune.

      Im Gegensatz dazu leiten große Gas- und Dampf-Kombikraftwerke, Müllverbrennungsanlagen oder Blockheizkraftwerke Fernwärme aus, die ganze Siedlungsgebiete mit Warmwasser zu Heizzwecken versorgen. Die Gesamtleistung und Rohrleitungslänge ist in der Regel größer als bei einem dezentralen Nahwärmenetz.

      Beispiel

      Ein Praxisbeispiel für ein Nahwärmenetz ist das Biomasseheizkraftwerk in Neubrücke/Nahe in Rheinland-Pfalz. Es wird von dem Energieversorger OIE AG betrieben. Die Besonderheit dieses Kraftwerkes ist, dass es ausschließlich Alt- und Resthölzer verbrennt (zum Beispiel Möbelholz), das bei der Sperrmüllsammlung anfällt, oder ausrangiertes Bauholz, wie alte Dachstühle, nutzt. Die Entsorgungsfachbetriebe der Region sammeln das Altholz an Wertstoffhöfen bzw. Restholzlagerplätzen ein, trennen es nach Altholzklassen und schreddern es anschließend. Hinzu kommt ein geringer Anteil an Industrieresthölzern sowie nicht verwertbares Waldholz (bspw. geschredderte Zweige und Äste oder Käferholz aus Borkenkäfer-befallenen Forstbetrieben).

      Die Wärmeleistung liegt bei dem OIE-Kraftwerk in Neubrücke bei 16 MW, der Wärmeabsatz bei 20 GWh pro Jahr. An das Kraftwerk angeschlossen ist ein Nahwärmenetz von insgesamt 8,2 km Länge. Dieses versorgt den Umwelt-Campus Birkenfeld der Hochschule Trier sowie umliegende Gewerbebetriebe mit komplett regenerativer Heizenergie. 

      Die elektrische Leistung des OIE-BHKW liegt bei 8,3 MW, die jährliche Stromerzeugung bei 60 GWh (Datenquelle: OIE AG Link: https://www.oie-ag.de/de/fuer-unternehmen/nachhaltige-energien/waerme/biomasse-erzeugungsanlagen.html). 

      Der Umwelt-Campus Birkenfeld ist aufgrund des OIE-Nahwärmenetzes auf Altholzbasis als erster Null-Emissions-Campus Deutschlands bekannt geworden. Er ist bis heute aufgrund weiterer Nachhaltigkeitskriterien grünste Hochschule Deutschlands.

      Beispielhafter Aufbau eines Biomasseheizkraftwerks


      Grafik "Bhkw_schema.png von Peter Lehmacher auf wikimedia commons, Lizenz: CC-BY-SA 3.0

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