Platzhalter Titelbild. Biomasse- Heizkraftwerk Warndt

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1 Platzhalter Titelbild Biomasse- Heizkraftwerk Warndt

2 Projektbeschreibung Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Auf der Tagesanlage des ehemaligen Bergwerks Warndt baut Evonik New Energies ein Biomasse- Heizkraftwerk mit ORC-Technik. Der SaarForst, der auf dem Gelände eine Scheidholzaufbereitung und Holztrocknung errichtet, beliefert die Anlage mit NawaRo-Holz. Der erzeugte Strom wird nach EEG ins Netz eingespeist. Die erzeugte Wärme wird hauptsächlich im vorhandenen Fernwärmenetz Großrosseln, Warndt und Velsen eingesetzt. Im Sommer nutzt der Saarforst die Wärme zur Holztrocknung. November 2008 Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Seite 2

3 Ziele Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Nutzung von Nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo) Nutzung von CO 2 -neutralem Brennstoff Strukturwandel im Saarland Nutzung der vorhandenen Fläche der Tagesanlage des ehemaligen Bergwerks Warndt Sicherung der Energieerzeugung für Bestandsanlagen der vorhandenen Fernwärmesysteme Sicherung von langfristigen und interessanten Arbeitsplätzen zur Energieerzeugung sowie Holzaufbereitung und Vermarktung Möglichkeit zum Ausbau eines Gewerbegebietes auf der Tagesanlage des ehemaligen Bergwerks Warndt November 2008 Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Seite 3

4 Technische Kennzahlen Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Biomassekessel: 12,5 MW th ORC-Anlage: 1,8 MW el Gesamtanschlusswert: ca. 18,7 MW th Brennstoffeinsatz: ca t pro Jahr EEG-Strommenge: ca MWh/a Wärmenutzung: ca MWh/a Gesamtinvestitionen: 12,3 Mio. Mitarbeiter: 2 November 2008 Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Seite 4

5 Anschlusswert-Situation Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Gemeinden Großrosseln und Dorf im Warndt Scheidholztrocknung SaarForst Gewerbegebiet ehemalige Grube Warndt ca. 12,2 MW th ca. 3,0 MW th ca. 3,5 MW th Gesamtanschlusswert ca. 18,7 MW th November 2008 Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Seite 5

6 Projektverlauf Biomasse-Heizkraftwerk Warndt 08-12/2007: Klärung der Flächenentwicklung auf dem ehemaligen Bergwerksgelände zwischen der RAG Montan Immobilien GmbH (MGG) und Evonik sowie Verhandlung des Holzliefervertrages mit SaarForst 06-07/2008: Zustimmung Gemeinderat Großrosseln zum Bebauungsplan am und Schaffung von Baurecht; BImSch-Genehmigung liegt vor November 2008 Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Seite 6

7 Projektverlauf Biomasse-Heizkraftwerk Warndt 08/2008: Vergabe der Großkomponenten (Los 1: Kesselanlage mit Thermoölerhitzer, Los 2: ORC-Anlage und Bau-Los) : Offizieller Baubeginn Quartal 2009: Voraussichtliche Inbetriebnahme November 2008 Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Seite 7

8 Aufstellungsplan Ansicht I Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Anlage Evonik Anlage SaarForst November 2008 Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Seite 8

9 Aufstellungsplan Ansicht II Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Schubboden 2 Querförderer 6 3 Biomassefeuerung Thermoölerhitzer 5 Economiser 1 6 Luftvorwärmer 7 Zyklon 8 Elektrofilter 9 Kamin November 2008 Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Seite 9

10 Holzaufbereitung und Holztrocknung Biomasse-Zentrum SaarForst Herstellung von Kaminholz: Aufnahme von ganzen Stämmen Automatisches längeneinstellbares Ablängen/-sägen in Rundholzstücke Hydraulische Spaltmaschine mit nach geschalteter Fördereinrichtung zur Lagerung oder Verpackung Holzlagerung und Holztrocknung November 2008 Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Seite 10

11 Hackbetrieb / Holzhackschnitzellagerung Biomasse-Zentrum SaarForst SaarForst beliefert Biomasse-HKW der Evonik New Energies frei Brennstoffaufnahmehalle auf den Schubboden mit waldfrischem NawaRo-Holz Beispiel: Herstellung der Holzhackschnitzel durch Hacken Beispiel: Lagerung der Holzhackschnitzel November 2008 Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Seite 11

12 Radladerbetrieb (Beispiel) Biomasse-Heizkraftwerk Warndt November 2008 Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Seite 12

13 Planansicht Biomasse-Heizkraftwerk Warndt November 2008 Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Seite 13

14 Die ORC-Technik Der Organic Rankine Cycle (Abkürzung ORC) ist ein Verfahren des Betriebs von Dampfturbinen mit einem anderen Arbeitsmittel als Wasserdampf. Statt Wasser wird ein organisches Arbeitsmittel wie z.b. Silikonöl verwendet, das bereits bei niedrigen Temperaturen und Drücken verdampft, überhitzt und zur Stromerzeugung in einer Turbine genutzt werden kann. November 2008 Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Seite 14

15 Die Energieerzeugung im ORC-Prozess Die Biomasse (Holz) verbrennt bei bis zu Grad Celsius im Biomassekessel. Die dabei entstehenden heißen Rauchgase erhitzen in einem Thermoölerhitzer Thermoöl auf bis zu 315 Grad Celsius. Das heiße Thermoöl wird in einen Verdampfer geleitet. Dort bringt es das Arbeitsmittel Silikonöl zum Verdampfen. Der Silikonöldampf wird in eine Turbine (Axialturbine) geleitet. In der langsam laufenden Axialturbine, in der er unter Entspannung ins Vakuum mechanische Arbeit leistet, erzeugt er im direkt an die Turbine gekoppelten Generator Strom. Das im Turbinenprozess entspannte Silikonöl gelangt dann in den Regenerator (Vorerwärmung für das Kondensat), von hier zum Kondensator. Im Kondensator gibt der Silikonöldampf seine Wärme ans Fernwärmenetz ab. November 2008 Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Seite 15

16 Die Energieerzeugung im ORC-Prozess Turbine Thermoölkessel Thermoölkreislauf Thermoöl ECO ORC-Prozess G Generator (direkt betrieben) Biomasse Verdampfer Regenerator Feuerung Kondensator Luftvorwärmer Rauchgas Luft Economiser Arbeitsmittelpumpe Wärmeverbraucher November 2008 Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Seite 16

17 Vorteile der ORC-Technik Eignet sich wegen ihrer ausgezeichneten Teillast- und Lastwechselfähigkeit besonders für KWK-Anlagen auf Biomassebasis im mittleren Leistungsbereich ( kw el ) Technologiereife Hohe Automatisierbarkeit Geringe Instandhaltungskosten durch hohe Zuverlässigkeit und geringe Störanfälligkeit Da der Kreislauf des ORC-Prozesses geschlossen ist, treten keine Verluste des Arbeitsmittels auf Marktreife Anlagen verfügbar Hoher Gesamtwirkungsgrad bei niedriger Temperatur und Druckniveau Geringere mechanische Beanspruchung der Turbine (einstufige Turbine ohne Getriebe) November 2008 Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Seite 17

18 Vereinfachtes Grundschaltbild Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Rauchgas-Rezirkulation Kamine Sekundärluft Fliehkraft- Vorabscheider Elektrofilter Thermoöl- Economiser 1+2 Schubboden Luftvorwärmer Thermoölerhitzer Biomassefeuerung 12,5 MW Rostkühlung Aschecontainer Flugasche Querförderer Primär- Luft 950 C Aschecontainer Rostasche Spitzenlast / Reserve 1 Feuerungs-Wärmeleist. 7,6 MW Spitzenlast / Reserve 2 Feuerungs-Wärmeleist. 7,5 MW Rostkühlung = 0,2 MW November 2008 Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Seite 18

19 ORC-Technik Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Einlaß- Ventil Turbine G Netzbetreiber Vorlauf t Holz pro Jahr Biomasse- Kessel 12,5 MW th Verdampfer Kondensator MWh th /a Kondensatpumpe Rücklauf Ferwärmeversorgung Großrosseln Dorf im Warndt Velsen Grube Warndt Neuansiedlung Thermoölkreislauf 1 Thermoölkreislauf 2 Fernwärmenetz November 2008 Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Seite 19

20 Biomasse-Heizkraftwerk Warndt CO 2 -Einsparung Die ökologischen Vorteile des Biomasse- Heizkraftwerkes sind beträchtlich. Bei der Verbrennung des Holzes wird nicht mehr Treibhausgas freigesetzt als das Holz bei seinem Wachstum aufgenommen und gespeichert hat. Die CO 2 -neutrale Verbrennung erspart der Umwelt im Vergleich zu herkömmlich gewonnener Energie im Jahr rund Tonnen CO 2. November 2008 Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Seite 20

21 Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Rauchgasreinigunganlage Die Rauchgase, die bei der Holzverbrennung entstehen, werden in der Rauchgasreinigunganlage behandelt. Sie besteht im Wesentlichen aus einem Vorentstauber (Zyklonabscheider) Und einem Elektrofilter, der die schadstoffbelasteten Staubteile abscheidet. Als Reststoff verbleibt Flugasche, die entsorgt wird. Beispiel Werl November 2008 Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Seite 21

22 Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Immissionen Das Biomasse-Heizkraftwerk wurde nach der 4. Bundesimmissionsschutz-Verordnung genehmigt. Die Anlage unterliegt hierbei den Anforderungen der TA-Luft. Die Überwachung der vorgegebenen Emissionswerte wird durch regelmäßige Messungen gewährleistet. November 2008 Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Seite 22

23 Gesamtschau Die weiteren Evonik-Anlagen Evonik New Energies GmbH gehört in Deutschland zu den größten Akteuren bei der energetischen Nutzung von Biomasse. Zehn Anlagen erzeugten im vergangenen Jahr aus rund Tonnen Altholz 314,1 Gigawattstunden Wärme und 307,8 Gigawattstunden Strom. Damit können rund Einfamilienhäuser mit Wärme und etwa Einfamilienhäuser mit Strom versorgt werden. Gegenüber herkömmlicher Energiegewinnung werden pro Jahr etwa Tonnen CO 2 eingespart. November 2008 Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Seite 23

24 Gesamtschau Die weiteren Evonik-Anlagen Die Anlagen, die Evonik New Energies GmbH zum Teil allein, zum Teil mit Partnern gebaut hat und betreibt, stehen in Neuwied, Großaitingen im Kreis Augsburg, Neufahrn im Kreis Freising, Werl im Kreis Soest, Ilmenau, Traunreut im Kreis Traunstein, Buchen im Neckar-Odenwald-Kreis, Dresden, Buchenbach im Kreis Breisgau Hochschwarzwald und in Lünen im Kreis Unna. November 2008 Biomasse-Heizkraftwerk Warndt Seite 24

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