Serienreife bzw. Wirtschaftlichkeit von Pellet-Holzvergasern

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1 Serienreife bzw. Wirtschaftlichkeit von Pellet-Holzvergasern Ihr Ansprechpartner: Ing. Andreas Roskam Tel: BHKW HOLZ- VERGASER HEIZUNG KLIMA LÜFTUNG SANITÄR SPENGLEREI Seite 1

2 WIR ERÖFFNEN MÖGLICHKEITEN Inhalt: Unternehmensvorstellung Holzvergasung Serienreife Burkhardt Holzvergaser und BHKW Neuentwicklung Dampf KWK Projektmöglichkeiten und Wirtschaftlichkeit Praxisbeispiele Seite 2

3 WIR STELLEN UNS VOR Unternehmensprofil 1879 Unternehmensursprung als Schmiede Erweitert 1978 in den Bereichen Heizung, Lüftung, Sanitär und Spenglerei 2004 Start zur Forschung im Bereich der erneuerbaren Energien Holzgas und Pflanzenöl Zur Zeit ca.340 Beschäftigte (davon 120 im Bereich Energietechnik) an den Standorten Mühlhausen, Berlin/Borkheide, Dresden, Ladbergen und Bozen Stammsitz Mühlhausen im Dreieck Nürnberg Regensburg Ingolstadt (Verwaltung, Gebäudetechnik, Entwicklung und Fertigung Energietechnik, Betrieb Nahwärmeversorgung Mühlhausen) Seite 3

4 STANDORTE Borkheide /Berlin 1879 Schmiede als Ursprung in Mühlhausen und 1978 Erweiterung der Geschäftsfelder 1991 Dresden 1997 Borkheide/ Berlin Standort in Mühlhausen Dresden Ladbergen Mühlhausen 2010 Bozen (Italien) 2013 Ladbergen Bozen Seite 4

5 HOLZVERGASUNG Von den ersten Gehversuchen bis zur Serienreife 2004 erste Vorversuche 2005 Versuch gestufte Vergasung 2008 Verfahrensentwicklung aufsteigende Gleichstromvergasung Anlagenentwicklung passend zu Scania DC12 180kW el Start Feldversuch mit 4 Prototypen 2012 über 60 Anlagen am Netz Quartal Inbetriebnahme der 100. Anlage (Santa Sofia, Italien) 2014 Bayerischer Energiepreis 2014 für die Entwicklung des HVGs 2016 Markteintritt Holzvergaser 50kW mit BHKW Smartblock 50T 2016 > 160 KWK Anlagen mit mehr als h Laufzeit Seite 5

6 Burkhardt V 3.90 Der Gaserzeuger Seite 6

7 Warum Pellets nach DIN EN PLUS A1? Genormter Brennstoff (mechanische Festigkeit, Aschegehalt, Ascheerweichung) Einfache Logistik, Fördertechnik und Lagerung keine Investitionen für Rohstoffaufbereitung notwendig Höhere Wirkungsgrade Regionaler, nachwachsender Rohstoff CO2 neutral Seite 7

8 Vergleich Pellets mit Hackschnitzel Holzvergaser mit Pellets: 165kW el. = 110kg/h 1MW el. = 0,67to 1to = MW el. = Holzvergaser mit Hackgut: 150kW el. = 0,8srm/h, Hackgut Fichte mit 15% WG (Angaben eines Holzvergaserherstellers) 150kW el. = 144kg/h (Quelle CARMEN, Hackgut Fichte, 15% WG, ca.180kg/srm) 1MW el. = 0,96to / 5,33srm 1srm = 25.- (Angabe eines Anlagenbetreibers) 1MW el. = Seite 8

9 Burkhardt Holzvergaser Aufsteigende Gleichstrom Wirbelschichtvergasung Hebevorrichtung Im Reaktor findet der Vergasungsprozess statt Schauglas Brennstoffzuführung erfolgt von unten durch eine Förderschnecke Reaktordeckel Homogene Verteilung der Pellets mit Rührwerk am Ende der Förderschnecke Unterer Bereich des Reaktorbehälters ist konisch (wichtig für die Regelung des Vergasungsprozesses) Vier Zonen / Temperaturbereiche Brennstoffdosierung und Luftzuführung Steuerung des Prozesses über Temperatur, Druck und Luftzufuhr Seite 9

10 Burkhardt V 3.90 Reaktionszonen Reduktionszone (ca. 850C 1100 C) Reduzieren von verbrannten Gasbestandteilen, z.b. CO 2 zu CO und H 2 O zu H 2 und CO in brennbare Gase Oxidationszone (ca. 700 C 1200 C) Teilverbrennung (Wärmequelle) zur Aufrechterhaltung der entsprechenden chemischen Reaktionen im Gaserzeugungsprozess Pyrolysezone (ca. 350 C 650 C) Pyrolyse = Zersetzung des Brennstoffs in gasförmige, flüssige und feste Erzeugnisse (CO, H 2, H 2 O, CO 2 ) Reduktionszone Oxidationszone Pyrolysezone Trocknungszone Trocknungszone (ca. 25 C 275 C) im Brennstoff gebundenes Wasser wird verdampft Seite 10

11 Burkhardt V 3.90 / Verfahrensschema Seite 11

12 Burkhardt V 3.90 / ECO 165 HG Bestandteile HVG und BHKW Kaminventil u. Fackelanschluss Fackelleitung Fortluft / Zuluft Motor Generator Betonfertigzelle o. Schalleinhausung Gaswärmetauscher Gasreaktor Gaskühler Gasfilter Kondensat- Abscheider (Demister) Gasanalyse Luftzuführung Brennstoffschleuse / Waage Bedienfeld / Schaltschrank Abgaswärmetauscher Frisch- und Altöltank Bedienfeld / Schaltschrank Seite 12

13 HOLZVERGASER V 3.90 / BHKW ECO 165 HG Holzvergaser BHKW Technische Daten: Elektrische Leistung 165 kw Thermische Leistung 260 kw Pelletverbrauch ca. 110 kg/h Eigenverbrauch elektrisch 8 kw Wirkungsgrad elektrisch 30 % Wirkungsgrad thermisch 47 % Wirkungsgrad gesamt 77 % Nebenprodukte: Kondensat, Asche (Koks), Späne Seite 13

14 HOLZGASKRAFTWERK ECO 165 HG Motor: MAN D26 LKW Motor 6-Zylinder Dieselmotor, 12,4 Liter Turbo Ottomotor (Burkhardt Umbau) Kein Zündöl notwendig Wegfall der komplexen Zündöleinheit mit Zündöltank etc. wartungsfreundlicher Gleicher Basismotor (Umbau bestehender Motoren möglich) Seite 14

15 HOLZVERGASER V 4.50 / BHKW Smartblock 50 T Technische Daten: Elektrische Leistung 50 kw Thermische Leistung 110 kw Pelletverbrauch ca. 40 kg/h Eigenverbrauch elektrisch 1,5 kw Wirkungsgrad elektrisch 25 % Wirkungsgrad thermisch 55 % Wirkungsgrad gesamt 80 % Nebenprodukte: Kondensat, Asche (Koks), Späne Seite 15

16 Eigene Produktion Serienfertigung Holzvergaser im eigenen Werk Holzvergaser V 3.90 Holzvergaser V 4.50 Seite 16

17 Eigene Produktion / Serienfertigung BHKW Umbau und Fertigung BHKW Lager BHKW und Generatoren Seite 17

18 Systemgebäude: Komplettlösung für Holzvergaser und BHKW Einfache Stahlbaukonstruktion mit Sandwichelementen Inklusive Pelletlager BHKW in schalldämmender Kabine LxBxH: 19,0 x 6,4 x 7,1 bzw. 6,15m schlüsselfertige Anlage: Strom, Heizung und Kraftstoff anschließen einschalten Seite 18

19 Neuentwicklung Dampf KWK / Strom aus Abwärme Leistung z.b. mit BHKW Feuerungswärmeleistung 110 KW (400 C) Elektrische Leistung 15 kw Thermische Leistung 80 kw Elektrischer Wirkungsgrad >11 % Gesamtwirkungsgrad ca. 86 % Arbeitsmedium Ethanol Leistung z.b. mit Feuerungsanlage Feuerungswärmeleistung 130 kw (400 C) Elektrische Leistung 20 kw Thermische Leistung 100 kw Elektrischer Wirkungsgrad 15% Gesamtwirkungsgrad ca. 92% Arbeitsmedium Ethanol Seite 19

20 Immer für unsere Kunden bereit Service: Breit gestreutes Netz von Serviceniederlassungen und Partnern Geschulte Fachkräfte in der Elektro- und Motorentechnik steht vor Ort oder über Fernzugriff bereit Fernwartung: Alles im Griff Überwachung aller Anlagen vom Standort Mühlhausen aus Analyse und Störungsbehebung durch Zugriff auf alle Betriebsdaten Wir bieten Mo-Fr einen 24h Service und Fr-So einen 72h Service Vollwartung: Beinhaltet alle Wartungs- und Reparaturaufwendungen sowie auch die Generalüberholung Seite 20

21 Ihr Projekt unser Lösungsansatz: CO2 neutrale Ökostrom- und Wärmeerzeugung mit Holzvergaser und Blockheizkraftwerk: Effizienzerhöhung in Ihrem Heizwerk zusätzlich zur Holzkesselanlage als Ganzjahres Wärmeund Stromerzeugung insbesondere für geringe Wärmeleistung über die Sommermonate beispielsweise für Warmwasseraufbereitung. Grundlastabdeckung für Nah- und Fernwärme sowie Trocknungsprozesse auch in Kombination mit Holzkesselanlagen. Teilweise oder ganze Abdeckung des Eigenstrombedarfs in Ihrem Heizwerk, uvm. Ihre Vorteile: Alle Anlagen werden vor Auslieferung am Prüfstand Warm in Betrieb genommen Durch den Einsatz mehrerer Anlagen ein Maximum an Betriebssicherheit Serienreife Technik mit vergleichsweise geringem Betreuungsaufwand Kein spezielles Fachpersonal für den Betrieb erforderlich (wie Kesselwärter o.ä.) Permanente Weiterentwicklung (Reaktorausführung, Propeller für Pelletsdosierung, uvm. Ihre Sicherheiten: Seitens Fa. Burkhardt werden Volllaststunden pro Jahr garantiert Der Vollwartungsvertrag beinhaltet alle Wartungs- und Reparaturaufwendungen in Form von Arbeitszeiten sowie Ersatz- und Verschleißteile auch die Generalüberholung ist enthalten Seite 21

22 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Österreich Budgetpreis pro Einheit - Vergaser und Blockheizkraftwerk ,- betriebsfertig d.h. Gebäude, Schalldämmkabine BHKW, Abgaskamin, Pelletslager etc. Pelletpreis inkl. Lieferung 190,-/to Eigenstromkosten 0,145,- /kwh / Kalkulatorische Wärmekosten 35,- /MWh Mind. 7500h Ökostromerzeugung MWh pro Jahr / Wärmeerzeugung MWh pro Jahr Ökostromvergütung 0,22,- /kwh (Ökostrom-Einspeisetarifverordnung 2016 ÖSET-VO 2016) Finanzierung 3,5% - AfA 10 Jahre Vollwartungskosten für Holzvergaser und Blockheizkraftwerk inkl. Generalüberholung mit Sockelbetrag von pro Jahr sowie 0,031,- /kwh elektrisch Sonstige Kosten / Personalkosten Entsorgungskosten für Asche und Kondensat Alle Kosten mit einer jährlichen Kostensteigerung zwischen 1,0% und 3,0% Seite 22

23 Ihr Projekt und die Gesamtwirtschaftlichkeit bei 7500 Volllaststunden: Berechnung nach ÖSET Jahr 1 Jahr 2 Jahr 3 Jahr 4 Jahr 5 Jahr 6 Jahr 7 Jahr 8 Jahr 9 Jahr 10 Jahr 11 Jahr 12 Gesamtstunden / Jahr Wartung / Stillstand Betriebsstunden elektrisch Betriebsstunden thermisch - Verkauf Leistungen Erzeugte kwh el./jahr Erzeugte kwh th./jahr Erlös aus Strom und Wärme Erlös el. ( ) Erlöse aus verkaufter Wärme ( ) Erlös gesamt pro Jahr ( ) Asche- und Kondensatentsorgung Sonstiges / Personal Fixe Kosten Kapitaldienst Abschreibung per anno ( ) Kalkulationszinssatz (%) 3,50 3,50 3,50 3,50 3,50 3,50 3,50 3,50 3,50 3,50 3,50 3,50 Zinsen ( ) Summe Kapitaldienst ( ) Gesamte Kosten FK + VK pro Jahr ( ) Ertrag pro Jahr Armotisationsbetrag ( ) Amortisationszeit ca. (a) 5,5 Seite 23

24 REFERENZEN Übersichtskarte Anzahl Anlagen: > 160 Gesamtbetriebsstunden: > Anlagen welche sich in und der in der Genehmigungsphase befinden (weitere Anlagen sind in Planung) Seite 24

25 Bioenergiedorf St. Peter / D (1 Anlage) Nahwärmeversorgung für 166 Häuser P el: 180 kw, P th: 270 kw Es wird so viel Strom erzeugt, wie im Dorf benötigt wird Preisträger Bioenergie-Wettbewerb Baden-Württemberg 2009 Reduzierung von 1000 t CO2 per annum Einsparung von Liter Heizöl per annum Spitzenlastabdeckung mit Hackschnitzel- und Ölkessel Seite 25

26 Sägewerk Josef Ziegler/ D (4 Anlagen) Seit 2012: 2x Holzvergaser V BHKW ECO 180 HG Seit 2014: 2x Holzvergaser V BHKW ECO 165 HG P el: 690 kw, P th: 1,06 MW Zusätzlich 2 x Biomassekessel für Rindenverbrennung Wärme wird komplett im Betrieb verbraucht: Beheizung der Trockenkammern sowie Betriebs- und Büroräume Jahresbetriebszeit im Schnitt: ca h Seite 26

27 Meran Südtirol / I (2 Anlagen) P el: 2x 180 kw, P th: 2x 270 kw Zusätzlich: ORC-Anlage Versorgt Baumarkt im Winter mit Wärme Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung mittels Adsorptionskälteanlage zur Kühlung im Sommer Seite 27

28 Stadtwerke Wunsiedel Heizkraftwerk Schönbrunn u. Neusorg / D (3 Anlagen) Nahwärmenetz Schönbrunn und Neusorg Jahresbedarf ca. 1000to Pellets Pelletkessel 950kW 1,35 Mio. kwh / Jahr - Strom 3,00 Mio. kwh / Jahr - Wärme Seite 28

29 Radlje / SLO (3 Anlagen) Austausch für Hackschnitzelvergaser P el: 3x 180 kw, P th: 3x 270 kw je Anlage Prozesswärme für Holztrocknung Nahwärmeoption für benachbarte Betriebe Seite 29

30 NAHWÄRMEVERSORGUNG BEISPIEL NAHWÄRMEKONZEPT DER GEMEINDE MÜHLHAUSEN / D Drei Heizhäuser mit 14 Wärmeerzeuger (5 Holzvergaser / BHKWs, 5 Erdgas/Pflanzenöl BHKWs, Pellet-, Hackschnitzelund Ölkessel) Leistung insgesamt 4 MW 3 Pufferspeicher Seite 30

31 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Seite 31