Blockheizkraftwerke als effizienteste Möglichkeit zur dezentralen Gewinnung von Bioenergie

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Vorteile von BHKW und Biogas Übersicht Grafik

Vorteile beim Einsatz eines Blockheizkraftwerks

Die dezentrale Energiegewinnung erlebt mit Unterstützung der regenerativen Energien einen deutlichen Aufschwung. Die Struktur der bisherigen Energiewirtschaft wird dabei durch verschiedene Ideen und Geschäftsmodelle verändert, welche eine innovative Produktion und Verteilung der elektrischen und thermischen Energie anbieten. Auch innerhalb der Bioenergie gibt es zahlreiche Konzepte und Technologien die dem marktwirtschaftlichen Wettkampf um die geeignete Energieversorgung einer Region beigetreten sind.

Für die Entwicklung der dezentralen Bioenergie kommt vor allem den Blockheizkraftwerken (BHKW) im unteren Leistungsbereich eine wichtige Stellung als Schlüsseltechnologie zu. In dem heutigen und nächsten Artikel möchte ich deshalb einen Überblick über verschiedene BHKW geben die sich am Markt positioniert haben. Außerdem möchte ich auf die Vorteile eingehen, welche sich für eine Kommune durch den kombinierten Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen als Energiequelle und Blockheizkraftwerken zur Verstromung einstellen könne.

Blockheizkraftwerke und Bioenergie als starkes Team der dezentralen Energieversorgung

Zur Einstimmung möchte ich nochmal kurz die wichtigsten Prozesse auf dem Weg zu einer umweltfreundlichen Bioenergie nennen. Diese sind:

  • Anbau und Ernte der Energiepflanzen/ Biomasse
  • Verarbeitung der Biomasse zu Biogas, Biomethan, Biodiesel, Bioethanol, Pflanzenöl, Hackschnitzeln oder Pellets
  • Gewinnung von Strom, Wärme und Kälte aus der aufbereiteten Biomasse

Selbst der nachhaltigste Anbau der Energiepflanze, der auf einer CO2-einsparende Ökobilanz basiert, bringt am Ende nicht viel, wenn das produzierte Biogas anschließend mit einem geringen Wirkungsgrad verstromt wird oder die erzeugte Energie weit transportiert werden muss. An dieser Stelle kommt die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) mit Hilfe der Technologie von Blockheizkraftwerken ins Spiel. Für den dezentralen Energieverbrauch bedeutet das auch den verstärkten Einsatz von Mikro- und Mini-BHKW, welche das Leistungsspektrum bis ca. 100 kW bilden.

Vorteile von BHKW allgemein und speziell für die Biomasse-Verstromung

Blockheizkraftwerke besitzen viele Vorteile, die sowohl ökologischer als auch ökonomischer Natur sind. Hier eine kleine Aufzählung der Vorteile von BHKW:

  • Liefern im Gegensatz zu anderen Verbrennungsmaschinen sowohl Strom, als auch Wärme. Das hebt den Gesamtwirkungsgrad der Energieumwandlung von durchschnittlich 40% auf etwa 85%.
  • die Wärme kann anschließend mit Hilfe von Wärmepumpen auch flexibel in Kälte umgewandelt werden
  • Bieten also auf technologischer Ebene eine gute Möglichkeit zur Erhöhung der Energieeffizienz und somit zum Klimaschutz
  • Anteil der Strom- oder Wärmeproduktion sind teilweise sehr flexibel (Modulation) an den Bedarf des Verbrauchers anpaßbar
  • Unabhängigkeit von den Preissteigungen der Stromanbieter
  • Können je nach BHKW-Typ mit gasförmiger, flüssiger oder fester Biomasse betrieben werden
  • Erhalt einer Einspeisevergütung (EEG) für „überflüssigen“ Strom , die abhängig vom BHKW-Typ und der verwendeten Biomasse durch weitere Zuschlägen ergänzt werden kann (siehe Link zur Vergütungsstruktur)
  • Wieder stärkere Förderung des Einsatzes von BHKW die zu den Kraft-Wärme-Anlagen zählen (siehe Link MAP regenerative Wärme)

Vorteile des Einsatzes von BHKW für Kommunen

Viele Kommunen entscheiden sich zunehmend für die eigenständige Energieproduktion und -Verteilung oder ziehen diese zumindest in Betracht. Diese Eigenständigkeit war bisher nicht möglich, da der Aufbau des Stromnetzes eine natürliche Monopolstellung darstellt (siehe auch Energiewirtschaftsgesetz) und die Netze, über Konzessionsverträge geregelt, in der Hand großer Versorgungsunternehmen lagen/ liegen. Die Abwicklung der Produktion und  Verteilung der Energie durch große Versorgungsunternehmen bietet auf der einen Seite viele synergetische Vorteile, hat aber auf der anderen Seite auch zum Unmut in Regionen geführt, in denen sich die Bevölkerung zu wenig an den Gewinnmargen (Konzessionsabgaben) der Energieversorgung beteiligt sah.

Mit dem Auslaufen vieler langjähriger Konzessionsverträge kann eine Kommune die Vergabe des Energie-Leitungsrechts nun neu organisieren. Der Einsatz von Blockheizkraftwerken als überschaubare Kraftwerke in der Region und die Verwendung von nachwachsenden Rohstoffen als Energiequelle kann einer Kommune folgende Vorteile für ihre Energieversorgung bieten:

  • Unabhängigkeit von den großen nicht in der Region verwurzelten Energieversorgern
  • Effektive Maßnahme für den regionalen Beitrag zum Klimaschutz
  • Höhere Beteiligung an der Wertschöpfungskette der Energieversorgung (Erzeugung und Verteilung)
  • Versorgungssicherheit durch den Einsatz nachwachsender Rohstoffe aus der Region

Natürlich kommen durch die komplette Übernahme der energetischen Versorgungspflichten auch viele sensible und verantwortungsvolle Aufgaben auf die Kommune zu, die nicht unterschätzt werden sollten. Die 25 Gewinner des Wettberwerbs „Bioenergieregionen Deutschlands“ geben Inspirationen, wie der dezentrale Einsatz der Bioenergie möglich ist (siehe Link Bioenergieregionen). Ich bin aber der Meinung, dass es den Aufwand für die Erstellung eines Konzepts der autarken Energieversorgung durch die Kommune selbst, wert ist und dass das Konzept mindestens für den Vergleich mit dem Angebot der großen Energieversorger genutzt werden kann.

Im nächsten Artikel werde ich in einer Tabelle verschiedene Typen von Blockheizkraftwerken vorstellen und wesentliche Merkmale miteinander vergleichen.[/fusion_builder_column][/fusion_builder_row][/fusion_builder_container]

About the Author:

Ron "BiomassMuse" Kirchner ist Umweltingenieur, Fachjournalist und WebDesigner. Eine für BiomassMuse nützliche Mischung, da diese einen unabhängigen Schreibstil unterstützt. Aus der Hauptstadt schreibt er über den Einsatz der gasförmigen, flüssigen und festen Bioenergie im Strom-, Wärme- und Kraftstoffmarkt. Außerdem engagiert er sich gemeinsam mit anderen Energiebloggern für das Gelingen einer bürgernahen und ganzheitlichen Energiewende.

6 Comments

  1. RonKir 24. Oktober 2011 at 14:45

    Hallo Herr Bartl jetzt haben Sie mich aber sehr neugierig gemacht :-) Wenn Ihre Projekte hoffentlich erfolgreich umgesetzt werden, dann greifen Sie mit Jatropha und Algen gleich auf Biokraftstoffe der zweiten UND dritten Generation zurück. Solche innoavtiven Biokraftstoffprojekte die schon im Anwendungsstadium angekommen sind, sollten mehr Aufmerksamkeit erhalten!

    Können Sie mehr über Ihre Projekt berichten oder unterliegt die Planung noch der Geheimhaltung? Ansonsten würde mich natürlich sehr interessieren, woher und in welchen Mengen Sie die Biokraftstoffe, beziehungsweise die Energiepflanzen beziehen? Betreiben Sie selbst einen Bioreaktor zur Kultivierung von Algen? Wo bauen Sie Jatropha curcas an? Fragen über Fragen. Wenn Sie mehr über Ihr Projekt erzählen können, wäre das toll und vielleicht finden sich auf diesem Wege auch Partner die deutlich erfahrener in der Realisierung von BHKW-Projekten in Deutschland sind als ich. Vielen Dank.

  2. Georg Bartl 24. Oktober 2011 at 14:03

    Ein Pflanzenöl-BHKW deshalb weil wir im großen Stil Biokraftstoffe
    produzieren werden.

    Auf einer zweigleisigen Doppelstrategie mit Algen und der Jatrophapflanze.

    Auch soll evtl. ein linearmotor zum Einsatz kopmmen.

    Biodiesel, Bioethanol, reines Pflanzenöl Biopellets und Preßkuchen sind
    unsere Energielieferanten.

    Vielen Dank das sie mein Anliegen beurteilen.

    Georg Bartl 24.10.2011

  3. Peter Agonas 23. Oktober 2011 at 12:06

    wir suchen holzpulver feuerung kesselanlagen, für dampf 3 MW 30 – 50 bar / 300 – 400 grad überhitzung, dampfmenge etwa.5,0 tonne / stunde, für dampfturbine – dampfmotor, kurz , mfg Peter Agonas 2011 okt 23

  4. RonKir 11. Oktober 2011 at 08:52

    Hallo Herr Bartl, allgemein kann ich keine Aussage darüber geben, bei welchem der beiden BHKW-Typen die Wirtschaftlichkeit höher ist. Es kommt, wie so oft, auf viele Standortfaktoren an.

    Vor allem ist wichtig, wie das BHKW gefahren werden soll, sprich strom- oder wärmegeführt. Auch die gewünschte Größe/ Leistung des BHKWs ist bei der Auswahl zwischen Verbrennungsmotor oder Turbine zu beachten. Gerade im Bereich der Mini-BHKW haben Blockheizkraftwerke mit Turbinen-Technologie einen hohen Wirkungsgrad errreicht, der auf die gute Wärmerückgewinnung (dank Wärmetauscher/ Rekuperator) zurückzuführen ist. BHKWs die über eine gesicherte und hohe Abnahme der produzierten Wärme verfügen, können von diesen Effizienz-Technologien wirtschaftlich profitieren. Allerdings werden diese BHKW meines Wissens hauptsächlich mit Gas und nicht mit Pflanzenöl betrieben?!

    Für die Auswahl eines BHKW würde ich deshalb in jedem Fall noch Projektplaner kontaktieren, die über jahrelange Erfahrung in der Realisierung von BHKW-Projekten verfügen.

    Nach EEG 2012 werden mit Pflanzenöl betriebene BHKW auch nicht mehr nach EEG gefördert und flüssige Bioenergie wurde komplett aus der EEG-Förderung herausgenommen. Die Stromgestehungskosten bei der Verwendung von Pflanzenöl sind vergleichweise hoch und die Pflanzenöle sollen vor allem im Verkehrssektor (Biokraftstoffe) genutzt werden. Für den Betreiber eines BHKW sind vor allem die stark schwankenden Preise von Pflanzenöl (verglichen mit anderen Bioenergieträgern) ungünstig. Der Markt für Pflanzenöl-BHKW ist meines Wissens in Deutschland allgemein nicht mehr so stark entwickelt und von ehemals 3000 Pflanzenöl-BHKW auf aktuell etwa 100 BHKW zusammengebrochen.

    Warum soll es denn ein Pflanzenöl-BHKW sein? Haben sie eine Ölmühle in direkter Nachbarschaft und bauen selbst Raps an?

  5. Georg Bartl 10. Oktober 2011 at 22:07

    Bitte informieren sie mich über die Wirtschaftlichkeit
    von BHKWs besonders im Vergleich von Verbrennungsmotoren
    zu Pflanzenölangetriebenen Turbinen.

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