KOMMUNALE ERZEUGUNG UND NUTZUNG VON BIOMETHAN ERFAHRUNGEN AUS DER PRAXIS.

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1 KOMMUNALE ERZEUGUNG UND NUTZUNG VON BIOMETHAN ERFAHRUNGEN AUS DER PRAXIS. BIOGASPARTNER DIE KONFERENZ KLIMASCHUTZ MIT BIOMETHAN NATIONAL UND REGIONAL. Dipl.-Ing. Hendrik Schurig, HAMBURG WASSER

2 HAMBURG WASSER Trinkwasserversorgung in Hamburg und >20 Städten und Gemeinden in der Metropolregion Abwasserentsorgung in Hamburg und > 30 Städten und Kommunen im Umland (Abwasserübernahmen, Netzkooperationen, Entsorgung, Abrechnungs- und andere Dienstleistungen) Gleichordnungskonzern aus Hamburger Wasserwerke GmbH und Hamburger Stadtentwässerung AöR seit 2006 Größtes kommunales Wasser- und Abwasserunternehmen in Deutschland 2009 Gründung des Tochterunternehmens Hamburg Energie

3 VER- UND ENTSORGUNGSGEBIET HAMBURG WASSER

4 KLÄRWERK HAMBURG - KLÄRWERKSVERBUND Klärwerk Köhlbrandhöft Klärwerk Dradenau Kartendaten 2014 GeoBasis-DE/BKG ( 2009) Google

5 KLÄRWERK HAMBURG - KLÄRWERKSVERBUND Klärwerk Köhlbrandhöft 2,6 Mio. EW Basis Zufluss 2015 Klärwerk Dradenau Kartendaten 2014 GeoBasis-DE/BKG ( 2009) Google

6 Mio. m N ³/a STEIGERUNG DER FAULGASMENGEN DURCH CO-SUBSTRATE Co-Substrate t/a Gasmengen in Mio m³/a Prognose Gasverwertung VERA Einspeisung Gaserzeugung Turbine, Gasmotor

7 REGENERATIVE ENERGIE AUF DEM KLÄRWERK HAMBURG Dampfturbine Gasturbine Gasmotor Windkraftanlagen 5,2 MW 5,2 MW 2,0 MW 2x 2,5 MW + 3 MW 32 GWh/a 39 GWh/a 17 GWh/a GWh/a

8 FAULGASNUTZUNG IN DER GASAUFBEREITUNG Verfahren: Aminwäsche Rohgasmenge: Wärmequelle: Investition: m N ³/h Prozessdampf (Abwärme Klärschlammverbrennung) 3,15 Mio (Hamburg Wasser) Terminschiene: Planung Auftrag Bau Inbetriebnahme 08/ / / /2011 Biomethaneinspeisung 2016: 23,5 GWh/a

9 PROJEKTBETEILIGTE GASAUFBEREITUNG KLÄRWERK HAMBURG Gasaufbereitung Einspeisestation und Netzbetrieb Transportkunde (Vermarktung) Fachplanung Gasaufbereitung Fachplanung Einspeisung

10 EINBINDUNG DER GASAUFBEREITUNG IN DAS KLÄRWERK Einspeiser: Netzbetreiber: Faulgaserzeugung Faulgasaufbereitung Konditionierung und Einspeisung Rohschlamm Elektrische Energie Siloxane Dampf CO 2 Verdichter Co-Substrate Tiefkühlung Desorptionskolonne Propan/Butan Geruchsstoff Gasspeicher G Gasturbine und BHKW 90% 10% Gasfackel H 2 S Rohgas Rezirkulation Durchsatz: Nm³/h CH 4 -Gehalt % CO 2 -Gehalt % O 2 -Gehalt 0,1 0,5 % N 2 -Gehalt 0,2 1 % H 2 S-Gehalt ppm Qualitätsmessung Aktivkohlefilter Vor- Verdichter Biomethan Elektrische Energie Durchsatz: Nm³/h CH 4 -Gehalt > 99 % CO 2 -Gehalt < 1 % O 2 -Gehalt < 1 % N 2 -Gehalt < 1 % H 2 S-Gehalt < 1 ppm Brennwert > 11,0 kwh/nm³ Taupunkt -50 bis -100 C Absorptionskolonne Haupt- Verdichter Gasnetz

11 EINSATZ REGENERATIVER (ÜBERSCHUSS-)ENERGIE BEI DER GASAUFBEREITUNG Wärmeverbrauch 0,1 kwh/kwh Biomethan Abwärme Gasmotor (BHKW) Prozessdampf Dampfturbine Stromverbrauch 0,01 kwh/kwh Biomethan Gas- und Dampfturbine Gasmotor (BHKW) Windkraftanlage

12 BETRIEBSERFAHRUNGEN GASAUFBEREITUNG Anlagenbetrieb Aminwäsche Hohe Gasqualität (> 99,5% Methan, Methanschlupf < 0,1%) Geringer Stromverbrauch (0,01 kwh/kwh Biomethan ) Gute Regelbarkeit der Anlage ( % max. Durchsatz) Zusammenarbeit mit dem Netzbetreiber Steigerung Verfügbarkeit der Gesamtanlage (> 98%) Maßnahmen zur Durchsatzoptimierung Co-Substrat Management Kapazitätserweiterung (TuneUp: + ca. 20 %) Maßnahmen zur Wertsteigerung des Biomethans Vermarktung als städtisches Biogas durch konzerneigene Tochter Hamburg Energie

13 KLIMASCHUTZASPEKTE GASAUFBEREITUNG KLÄRWERK Biomethan aus Faulgas: Nutzung von Strom und Wärme bei Wärmeüberschuss auf dem Klärwerk Regenerativer Kraftstoff für eigenen Fuhrpark Regionales Power to Gas: Bei Windstromüberschuss Priorität der Einspeisung von Biomethan ins Gasnetz vor Gas-Verstromung Weitere Möglichkeiten am Standort: Elektrolyse mit Windstrom, Methanisierung von Wasserstoff in der Faulung und Einspeisung von Biomethan in das Gasnetz Verflüssigung und Vertankung von LBG im Schiffsund Schwerlastverkehr

14 KLIMASCHUTZASPEKTE GASAUFBEREITUNG KLÄRWERK Biomethan aus Faulgas: Nutzung von Strom und Wärme bei Wärmeüberschuss auf dem Klärwerk Regenerativer Kraftstoff für eigenen Fuhrpark Regionales Power to Gas: Bei Windstromüberschuss Priorität der Einspeisung von Biomethan ins Gasnetz vor Verstromung Weitere Möglichkeiten am Standort: Elektrolyse mit Windstrom, Methanisierung von Wasserstoff in der Faulung und Einspeisung von Biomethan in das Gasnetz Verflüssigung und Vertankung von LBG im Schiffsund Schwerlastverkehr

15 GASAUFBEREITUNG ALS TEIL DER ENERGIEBILANZ DES KLÄRWERKS Klärschlammverbrennung Erzeugung Verbrauch 94,7 GWh 117,9% 80,3 GWh Datenbasis 2015

16 ÜBERTRAGBARKEIT DES KONZEPTS GASÜBERSCHUSSNUTZUNG Keine Standardlösung, sondern individuell prüfen/optimieren! Investitionskosten Platzbedarf Wärmeangebot BHKW Gasaufbereitung und Einspeisung Verfahrenstechnik Marktwert der Energie Stromkosten

17 VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT! HENDRIK SCHURIG