Das BtE -Verfahren: win-win-strategie für die Wärmewende

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1 Das BtE -Verfahren: win-win-strategie für die Wärmewende WWW Praxis der Biomassenutzung AWR Borgstedt Per Lind / Florian Burmeister Bi.En GmbH & Co. KG get 2 energy GmbH & Co. KG Russeer Weg 149a Kiel

2 Vorstellung der Unternehmensgruppe getproject GmbH & Co. KG -Verfahren Windkraftwerke Wärmeversorgung 2

3 Vorstellung als Muttergesellschaft getproject GmbH & Co. KG Kieler Ingenieurgesellschaft mit dem Fokus auf Erneuerbaren Energien gegründet September 1998 Planung, Realisierung und Betrieb von WKW z.z. 27 Mitarbeiter ¾ hiervon Ingenieure oder andere Hochschulabsolventen Firmenphilosophie: ca. 140 MW realisiert mit Beteiligungen an 20 Windparks weitere 320 MW in Planung, hiervon ca. 90 MW in der Genehmigungsbeantragung

4 Vorstellung Tätigkeiten im Bereich der Windenergie Wissen, Erfahrung und Kompetenz Tätigkeiten in der Windenergiebranche seit 1986 Team mit fast 30 jähriger Erfahrung im Bereich der Erneuerbaren Energien Realisierung von Bürgerwindparks seit 2002 Eigentümer und Betreiber in nahezu allen realisierten Projekten

5 Das BtE -Verfahren Vorstellung des BtE -Verfahrens und der BtE Versuchs- und Demonstrationsanlage Manfred Sauf Projektleiter Bi.En GmbH & Co. KG Russeer Weg 149a Kiel

6 Vorstellung Gründung 2009 als GmbH & Co. KG Sitz in Kiel, Schleswig-Holstein 100%ige Tochtergesellschaft von 5 Mitarbeiter Gegenstand: Weiterentwicklung und Vermarktung des Biomass to Energy- Verfahrens = BtE -Verfahren Ausgangsmaterial: halmgutartige Biomasse Produkt: Brennstoffpellets

7 Das -Verfahren Hintergrund / Idee Das BtE -Verfahren: win-win-strategie für die Wärmewende Verwendung speicherbarer Energie (Festbrennstoff = Biomasse) ist erforderlich

8 Das -Verfahren die Idee Professor Konrad Scheffer (Universität Kassel): Die thermische Verwertung (Verbrennung) von Biomasse verspricht die höchste energetische Ausbeute! zuerst Wasser auspressen Trocknung ist erforderlich Mechanische Trennung von vergärbaren und nicht vergärbaren Substanzen der Biomasse Presssaft enthält vergärbare Substanzen Mineralstoffe verbleiben fast vollständig im Presssaft Presskuchen eignet sich daher als Festbrennstoff BtE -Pellets

9 Das Anmeldung: Erteilung: Verfahren Übernahme und Weiterentwicklung Scheffer-Verfahren Übernahme 2004 und Weiterentwicklung Biomass to Energy

10 Das -Verfahren Verfahrensschema

11 Die -Versuchs- und Demonstrationsanlage Standort AWR in Borgstedt Einweihung April 2014 Gesamtkosten ca. 3 MIO EUR Weiterentwicklung der Anlage und des Verfahrens zur Optimierung: 1. Trennung von Biomasse 2. Entwicklung neuartiger Fermenter 3. Optimierung Sandabscheider 4. Optimierung Brennstoffproduktion 5. Brennversuche mit Kesselhersteller 6. Erprobung verschiedener Substrate und deren Einfluss auf die Brennstoffqualität

12 Das -Verfahren - Förderung Aus dem Zukunftsprogramm Wirtschaft Schleswig-Holstein erhielt Bi.En im November 2011 einen Zuschuss zur Förderung von Umweltinnovationen. Titel: Trennung von halmgutartiger Biomasse zur Produktion von Strom und Brennstoff Förderhöhe ca Aus dem Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie Erhielten Bi.En und HAW (Hochschule für angewandte Wissenschaften) in Kooperation, Mitte 2013 einen Zuschuss. Titel: Die Entwicklung und Erprobung eines nicht durchmischten Fermenters für eine thermophile Vergärung von Pflanzensäften HAW, unter der Leitung von Prof. Paul Scherer wird Analytische Untersuchungen und die Erstellung eines Quantitatives Mikroskopisches Fingerprinting (QMF) der Fermenterbiologie zur optimierung des Fermentationsprozesses erarbeiten. Förderhöhe Bi.En: ca Förderhöhe HAW: ca Brennstoffentwicklung Zielsetzung: Entwicklung eines festen Brennstoffes aus halmgutartiger Biomasse gemäß den Anforderungen der 1. BImSchV Möglichkeiten werden geprüft

13 Das -Verfahren - wichtige Projektpartner

14 Das -Verfahren - Substrat Der Ausgangsstoff des BtE-Verfahrens ist ausschließlich nachwachsender Rohstoff wie Landschaftspflegematerial, Gras oder Grünschnitt Landschaftspflegematerial: Material was vorrangig bei Maßnahmen zum Ziele des Naturschutzes anfällt und nicht gezielt angebaut wird. Grünschnitt: Gering verholzte Pflanzenreste aus der Garten-, Landschaftsund Straßenpflege, sowie von Flughafengeländen, Abstandsflächen und Parkanlagen usw. 14

15 Die -Versuchs- und Demonstrationsanlage Ziel Das Ziel des BtE -Verfahrens ist die Herstellung eines Regelbrennstoffs unter Berücksichtigung der 1. BImSchV und der DIN EN ISO (14961). Feuerungsanlagen müssen Emissionsgrenzwerte nach der 1. BImSchV einhalten. Anlagen >100 KW müssen die Anforderungen der TA-Luft erfüllen. Die DIN EN ISO Teil 6 legt Brennstoffklassen und Spezifikationen für feste nicht-holzartigen Pellets fest. BtE -Pellets

16 -Pellets Einhaltung der DIN EN ISO Vergleichswerte Durchmesser und Länge DIN Grenzwerte Klasse A Wassergehalt < 12 m-% Aschegehalt < 6 m-% mechanische Festigkeit > 97,5 m-% Feingutanteil <2,0 m-% Angabe der Additivzugabe anzugeben m-% Heizwert > 4,0 kwh/kg Schüttdichte > 600 kg/m³ Schwefel < 0,20 m-% Chlor < 0,10 m-% Stickstoff < 1,5 m-% Schwermetalle diverse Erweichungstemperatur anzugeben

17 Das -Verfahren Vorteile Verwertung einer großen Palette von Biomassen möglich Gras, Landschaftspflegegrün oder Grünschnitt aus Bioabfall Standortunabhängigkeit keine direkte Nähe zu Wärmeverbrauchern erforderlich Hohe Flächeneffizienz µ= 60% der Biomasse energetisch nutzbar Biogener Festbrennstoff Biopellets mit holzähnlichen Eigenschaften lager-, transport- und dosierfähig Win Win Situation Lösung eines Abfallproblems Umwandlung von Bioabfall in werthaltiges Produkt Vernichtung der Samen des Jakobkreuzkrauts Mindestverweilzeit im nicht durchmischten Fermenter und thermophile Vergärung führen zur sicheren Abtötung der Samen des Jakobskreuzkrautes

18 Ergebnisse der VuD-Anlage in Borgstedt Das BtE -Verfahren: win-win-strategie für die Wärmewende Messdaten Aschegehalte 2015 und

19 Ergebnisse der VuD-Anlage in Borgstedt Das BtE -Verfahren: win-win-strategie für die Wärmewende Messdaten Chlor Grenzwerte nach DIN EN ISO

20 Ergebnisse der VuD-Anlage in Borgstedt Das BtE -Verfahren: win-win-strategie für die Wärmewende Messdaten Kalium (Keine Grenzwerte nach DIN EN ISO 17225) Beeinflusst Verschlackung und Aschefließverhalten im Brennraum) 20

21 Ergebnisse der VuD-Anlage in Borgstedt Das BtE -Verfahren: win-win-strategie für die Wärmewende Messdaten des nicht durchmischten Fermenters für eine thermophile Vergärung von Pflanzensäften Methangehalt und Raumbelastung 21

22 Ergebnisse der VuD-Anlage in Borgstedt Das BtE -Verfahren: win-win-strategie für die Wärmewende Messdaten des nicht durchmischten Fermenters für eine thermophile Vergärung von Pflanzensäften 22

23 Ergebnisse der VuD-Anlage in Borgstedt Das BtE -Verfahren: win-win-strategie für die Wärmewende Kennzahlen im Vergleich Prozesskennzahlen BGA, FNR-Faustzahlen nicht durchmischter Fermenter Eingangsmaterial NaWaRo abgepresste Flüssigkeit aus dem BtE-Verfahren Temperatur mesophil C thermophil C C ph-wert Hydrolyse / Acidogenese 4,5-7 4,9 Acetogenese/Methanogenese 6,8-8,2 7,8 Faulraumbelastung Ø 3,2 kg otm/(m³*d); (1,1-9,3) Ø 10,57 kgotm+fos/(m³*d); (max 21,6) Milltere hydraulische Verweilzeit Einstufig Ø 58 Tage; von Tage Ø 5 Tage; 3-10 Tage Mehrstufig Ø 101 Tage; von Tage FOS/TAC-Verhältnis <0,6 Ø 0,07 (max 0,21) Quelle Messdaten des Versuchsfermenters, Bi.En 23

24 Ergebnisse der VuD-Anlage in Borgstedt Messdaten des nicht durchmischten Fermenters für eine thermophile Vergärung von Pflanzensäften Gesicherte Hygienisierung von Jakobskreuzkrautsamen und Tomatensamen Quelle Fermenter Abschlussbericht : Prof. Dr. Paul Scherer FSP Biomassenutzung Hamburg Fakultät Life Sciences (Fak. LS) Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg (HAW) 24

25 Ergebnisse der VuD-Anlage in Borgstedt Das BtE -Verfahren: win-win-strategie für die Wärmewende Messdaten des nicht durchmischten Fermenters für eine thermophile Vergärung von Pflanzensäften Gesicherte Hygienisierung von Salmonellen Quelle Fermenter Abschlussbericht : Prof. Dr. Paul Scherer FSP Biomassenutzung Hamburg Fakultät Life Sciences (Fak. LS) Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg (HAW) 25

26 Ergebnisse der VuD-Anlage in Borgstedt Das BtE -Verfahren: win-win-strategie für die Wärmewende Aktueller Stand und Ausblick Optimierung von Anlagenkomponenten (u.a. Entwicklung eine patentierte Walzenpresse) Überprüfung der Leistungsfähigkeit der Anlage Vervollständigung der Dokumentation Brennversuche mit Kesselhersteller Aktuelle Versuche weisen darauf hin, dass sowohl die Brennstoffqualitäten der DIN EN ISO T-6 als auch die Verbrennungseigenschaften der 1. BImSchV eingehalten werden können. Planung weiteren Versuchsbetrieb bis E 2017 / A 2018 Planung erster kommerzieller BtE-Anlage 2018 / 2019 Bis 2018 / 2019 Aufbau Geschäftsfeld Wärmeversorgung mit grüner Wärme (Pellets) 26

27 Wärmeversorgung Grüne Wärme mit Erneuerbaren Energien

28 Vorstellung Gründung 2014 als GmbH & Co. KG Sitz in Kiel, Schleswig-Holstein 100%ige Tochtergesellschaft von getproject Gegenstand: Energiedienstleister für Wärmeversorgung Spezialisierung auf die Lieferung von Heizungswärme und Warmwasser aus Erneuerbaren Energien

29 Grüne Wärme auf Basis des Geschäftsmodells Contracting Keine Investitions- und Planungskosten für den Kunden Übernahme der Planung, Finanzierung und Errichtung der neuen Heizungsanlage und des Nahwärmenetzes Einsatz hocheffizienter Technik optimaler Betrieb senkt Energieverbrauch und -kosten Langfristig kalkulierbare Wärmekosten transparente Abrechnung über Grundpreis und Arbeitspreis auf die bezogene Wärmegesamtmenge Reparatur-, Instandhaltungs- und Wartungskosten im Grundpreis enthalten Erhöhter Komfort durch Instandhaltungsservice und 24h-Bereitschaftsdienst Erhöhung der Betriebs- und Versorgungssicherheit get 2 energy ist Mitglied im Verband 29

30 Grüne Wärme Leistungen von get 2 energy get 2 energy übernimmt im Contracting folgende Leistungen für den Kunden Analyse, Projektierung, Realisierung Abrechnungsmanagement Senkung der Heizkosten Brennstoffmanagement Betrieb, Wartung, Optimierung

31 Grüne Wärme Anwendungsgebiete Kunden Kommunen und AÖR (Anstalten des öffentlichen Rechts) Gewerbe, Handel- und Dienstleistungssektor (Bsp. Wohnungswirtschaft) kirchliche und soziale Einrichtungen Einsatzgebiete Einzelgebäude, z.b. Schulen Liegenschaften Quartiere Heizzentralen und Wärmenetze in Verbindung mit der BtE -Anlage

32 Grüne Wärme Energieträger Beispiele für Energieträger für Erneuerbare Wärme im Contracting Holzhackschnitzel Holzpellets Großflächen-Solarthermieanlagen Bio-Pellets nach dem BtE -Verfahren (als Substitut)

33 Grüne Wärme Klar zur Wende Energieverbrauch in D: Anteil für die Bereitstellung von Wärme ca. 50% Basis derzeit fossile Energieträger mit hohen Treibhausgasemissionen (THG) Einsatz von Erneuerbaren Energien Senkung des Primärenergieverbrauchs und wesentliche Reduktion der THG-Emissionen Energiewende = Wärmewende Anteile des Verkehrs-, Strom- und Wärmesektors am Endenergieverbrauch in Deutschland 49% 23% 28% Strom Verkehr Wärme Quelle: Agentur für Erneuerbare Energien Anteile Erneuerbarer Energien % 49% 12% 23% 28% 7% EE Strom Strom EE Verkehr Verkehr EE Wärme Wärme 33

34 Grüne Wärme Kundenvorteile Einsatz von Wärme aus Erneuerbaren Energien Vermeidung investiver Maßnahmen und Senkung der Heizkosten Reduktion des Endenergieverbrauchs Wesentliche Reduktion von CO 2 -Emissionen Reduktion von Energieimporten und Beitrag zur Versorgungssicherheit

35 Grüne Wärme Kostenentwicklung Energiepreise Datenquellen: Preisentwicklung Heizöl Preisentwicklung Holzpellets BMWi Entwicklung Energiepreise

36 Das -Verfahren: win-win-strategie für die Wärmewende Das BtE -Verfahren: win-win-strategie für die Wärmewende BEA XY-GmbH & Co KG Regionaler Wertschöpfung Gesellschafter: Bürger / Gemeinden etc. (Model: Bürgerwindparks)

37 Kontakt: Bi.En GmbH & Co. KG Russeer Weg 149a Kiel Dipl. Ing Manfred Sauf Tel.: 0431/ get 2 energy GmbH & Co. KG Russeer Weg 149a Kiel Dipl. Ing Florian Burmeister Tel.: Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Fragen und Diskussion