BHKW mit regenerativen Kraftstoffen für die Industrie

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1 BHKW mit regenerativen Kraftstoffen für die Industrie R. Meyer-Pittroff 1. Regenerative BHKW-Kraftstoffe in Deutschland 2. BHKW-Motoren für Bioethanol 3. BHKW-Motoren für Pflanzenöl 4. BHKW-Motoren für Biogas Bayern Innovativ Kooperationsform Kraft-Wärme-Kopplung, Nürnberg,

2 MWB Pflanzenöl - BHKW

3 BHKW-Modul mit Gas-Otto-Magerturbomotor MDE ME 3042 L1 (370 kw el, 439 kw th ) Lehrstuhl Lehrstuhl für Energie- für Energie- und und Umwelttechnik der Lebensmittelindustrie der

4 Kennzahl Otto-Kraftstoff Diesel-Kraftstoff Bioethanol Benzin Rapsöl Heizöl EL Dichte in kg/dm 3 bei 15 C 0,79 0,75 0,92 0,84 kin. Viskosität in mm 2 /s bei 20 C 1,5 1,5 78,7 3,1 Heizwert in MJ/kg ,7 Oktanzahl (ROZ) Cetan-Zahl ,5 Preis in ct/dm 3, ohne Steuer, Abnahme Tankwagen ca. 50 ca. 28 ca. 55 ca. 30 Bruttowärmepreis in ct/mj ca. 2,3 ca. 0,85 ca. 1,6 ca. 0,84 spez. Brennstoffkosten für Stromerzeugung in ct/kwh el (η=0,35) ca. 24 ca. 9 ca. 16 ca. 9 Kennzahlen verschiedener flüssiger BHKW-Kraftstoffe

5 Kennzahl Erdgas Biogas (65 % CH 4 ) Brennwert Ho (kwh/m³ n ) 11,1 7,2 Heizwert Hu (kwh/m³ n ) 10,0 6,5 Explosionsgrenzen (Vol.-% in Luft) 4,4 16, Zündtemperatur ( C) Dichte (kg/m³ n ) 0,79 1,2 Methanzahl Preis/Bereitstellungskosten in ct/m 3 n, ohne Steuer ca. 24 3) ) 14 2) Bruttowärmepreis in ct/mj ca. 0,75 3) 0,69 1,88 1) 0,54 2) spez. Brennstoff-Stromkosten in ct/kwh (η=0,35) ca. 7,7 3) 7,1 19,3 1) 5,5 2) 1) nach FNR: Handreichung Biogasgewinnung und nutzung, ) nach BBE: Markt- und Kostenentwicklung der Stromerzeugung aus Biomasse, ) nach EU-Angaben für Großverbraucher 2001 Kennzahlen verschiedener gasförmiger BHKW-Kraftstoffe

6 Elektrische BHKW- Leistung Vergütungsart Vergütung (ct/kwh) bei Inbetriebnahmejahr Bis 150 kw el Bis 500 kw el Bis 5 MW el Bis 20 MW el Grundvergütung NaWaRo-Bonus 1) KWK-Bonus Gesamtvergütung Grundvergütung NaWaRo-Bonus 1) KWK-Bonus Gesamtvergütung Grundvergütung NaWaRo-Bonus 1) KWK-Bonus Gesamtvergütung Grundvergütung NaWaRo-Bonus 1) KWK-Bonus Gesamtvergütung 11,33 6,0 19,33 9,75 6,0 17,75 8,77 4,0 14,77 8,27 0,0 10,27 1) NaWaRo = Nachwachsender Rohstoff 11,16 6,0 19,16 9,60 6,0 17,60 8,64 4,0 14,64 8,15 0,0 10,15 10,99 6,0 18,99 9,46 6,0 17,46 8,51 4,0 14,51 8,03 0,0 10,03 Einspeisevergütungen nach EEG für Strom aus Biomasse

7 Hersteller mechanische Nennleistung KW Kraftstoff Kraftstoffanforderung Abgasreinigung Voll- Wartungskosten ct/kwh Bemerkung VWP Vereinigte Werkstätten Pflanzenöltechnologie KW Energie Technik 5 Pflanzenöl Standard Rußfilter Umrüstung SenerTec- Dieselmotor 8 30 Pflanzenöl Standard Umrüstung Industrie- Dieselmotor MWB AG, NL Nordhausen Pflanzenöl Standard SCR ca. 2 Umrüstung Dieselmotor Biogas, Klärgas Spezifikation, z. B. > 55 % CH 4 Magergemisch ca. 2 Umrüstung Gas-Otto- Motoren Biogas, Klärgas, Holzgas Spezifikation SCR ca. 2,2 DK- Zündstrahl, in Vorbereitung Pflanzenöl- Zündstrahl BHKW-Verbrennungsmotoren für regenerative Kraftstoffe I

8 Quelle: Herdin, G. R.; Schiliro, M.: Wirkungsgrade von Gasmotoren bei der Nutzung von Biogas und Erfahrungsbericht ausgeführter Anlagen. GE Jenbacher AG, Jenbach 20 Laminare Flammengeschwindigkeit verschiedener Biogasqualitäten

9 Anzahl der Biogasanlagen in Deutschland Quelle: FNR und Fachverband Biogas e.v., 20 (Angaben für 2002/2003 geschätzt) Anzahl der Biogasanlagen in Deutschland

10 Hersteller mechanische Nennleistung KW Kraftstoff Kraftstoffanforderung Abgasreinigung Voll- Wartungskosten ct/kwh Bemerkung DEUTZ Power Systems GmbH & Co KG MDE Dezentrale Energiesysteme GmbH GE Jenbacher AG Biogas, Klär-, Deponie-, Gruben-, Kokereigas Biogas, Klärgas, Deponiegas Spezifikation, z. B. für H u, MZ, S/H 2 S, Cl, F, NH 3, Si, Staub Spezifikation Magergemisch, ggf. auch Oxi-Kat, SCR Magergemisch, kein Oxi-Kat nötig Biogase Spezifikation LEANOX (Magergemisch), CL.AIR (Nachverbrennung) 0,4 1,4 Gas-Otto Seit 1977 mehr als 4000 Gasmotoren und 1800 BHKW 1,2 1,5 Gas-Otto, bisher mehr als 1300 Biogas- Motoren BHKW-Verbrennungsmotoren für regenerative Kraftstoffe II

11 Kräutertrocknungsanlage mit Biogasanlage in Hamlar, 3 MDE-Module mit je 345 kw el Lehrstuhl für für Energie- Energie- und und Umwelttechnik der der Lebensmittelindustrie

12 Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt Univ.-Prof. Dr.-Ing. R. Meyer-Pittroff Lehrstuhl für Energie- und Umwelttechnik der Lebensmittelindustrie Weihenstephaner Steig Freising Tel Fax Lehrstuhl für für Energie- und Umwelttechnik der Lebensmittelindustrie He 06