Eine Einrichtung der Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen im Landwirtschaftszentrum Haus Düsse

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1 Zentrum für f r nachwachsende Rohstoffe NRW Eine Einrichtung der Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen im Landwirtschaftszentrum Haus Düsse 1

2 KWB, Brennstoffe der Zukunft Heizen mit halmgutartiger Biomasse und 1. BImSchV Zentrum für nachwachsende Rohstoffe NRW Im Landwirtschaftszentrum Haus Düsse 3

3 CO2-Emissionen Hannes Grobe, Nov

4 Energieverbrauch eines Einzelbürgers in Deutschland Heizung 53% Warmw asser 8% Strom 8% Auto 31% 8

5 Gasreserven und -ressourcen 2000 Norwegen Großbritannien 2000 Niederlande 1,000 km Deutschland Russland 3,000 km 2,000 km Kasachstan Ukraine Uzbekistan Frankreich Rumänien Aserbaidschan Turkmenistan Algerien Libyen Ägypten Vahrenholt

6 Gasreserven und -ressourcen 2015 Norwegen Großbritannein Russland 3,000 km Niederlande 1,000 km 2,000 km Kasachstan Ukraine Uzbekistan Aserbaidschan Turkmenistan Algerien Libyen Ägypten Vahrenholt

7 Gasreserven und -ressourcen 2030 Norwegen Russland 1,000 km 2,000 km 3,000 km Kasachstan Uzbekistan Turkmenistan Algerien Vahrenholt

8 Erneuerbare Energien in Deutschland 14

9 Holz als Brennstoff Hackschnitzel Landschaftspflege Holzpellet schnellwachsende Hölzer 15

10 Rolle der Bioenergie in NRW : Endenergieverbrauch NRW Rd. 600 Mrd. kwh Davon Bioenergie: 12,8 TWh (2,1%) Davon 8,6 TWh Strom und Wärme Joosten, MUNLV

11 Anteile regenerative Energie 2007 Joosten, MUNLV

12 Verteilung des Bioenergieverbrauchs 2007 Joosten, MUNLV

13 Brennstoffe aus der Landwirtschaft Hackschnitzel Landschaftspflege Holzpellet schnellwachsende Hölzer Stroh Strohpellet Miscanthus Getreide und Ausputz 21

14 Systematik der biogenen Brennstoffe Korn 23

15 Mobilisierungspotenziale und Akquirierungschancen von Bioenergie in NRW Zusätzliche Biomasseressourcen (Mobilisierungsreserven) Primärenergiepotenzial Hoch (> 1000 GWh/a) Wahrscheinlichkeit der Realisierung Niedrig (25%) Mittel (50%) Hoch (75%) Energiepflanzen Stroh Kurzumtriebsplantagen Waldrest-Derbholz KUP (LW) Laubderbholz Waldrestholz Effizienzgewinne (Reisig) Gülle Sägerestholz Mittel ( GWh/a) Niedrig (<100 GWh/a) Altholz (I+G) Lebensmittelabfälle Tierkörper / Schlachtabfälle Kartoffelkraut/ Zuckerrübenblatt Fäkalien Bioabfall Grünland Zwischenfrucht Landschaftspflege/ Straßenbegleitgrün Industriebrachen Grünabfall Biomasse Vorwald Nadelholz Niederwald 26

16 Biomasse Mobilisierungspotentiale Joosten, MUNLV

17 Zusätzliche mobilisierbare Biomasseressourcen Effizienzgewinne 13% Bioabfall 2% (8.900 GWh Primärenergie) Energiepflanzen 27% t atro Sägerestholz 10% ha t atro Landschaftspflegeholz 2% t t atro ha Holz 19% KUP 5% Gülle 5% Stroh 13% Zwischenfrüchte 4% ha 28 3,5 Mio m³

18 Kosten ausgewählter Brennstoffe 29

19 Brennstoffe aus der Landwirtschaft Hackschnitzel Landschaftspflege Holzpellet schnellwachsende Hölzer Stroh Strohpellets Miscanthus Getreide und Ausputz Biomassemischpellets mit definierten Eigenschaften Sonnenblumenschalenpellets Seperation aus NR Biogas Rapsschrot 30

20 Merkmale von Getreide und Stroh im Vergleich zu Holz 31

21 Probleme der Getreideverbrennung Hohe Staubgehalte: kw < 100 mg/m 3 Staub (1. BImSchV?) > 100 kw: < 50 mg/m 3 Staub (4. BImSchV + TA-Luft) Lösung: Ofentechnik optimieren (Beispiel Agroflamm, Guntamatic) Filter oder Reinigung nachschalten (Beisp. Schräder HydroCube, Elektrofilter) Verschlackung bei Temperaturen > 750 C Lösung: Ofentechnik: Brennmulde/-rost kühlen, Asche bewegen, Abgasrückführung, Verbrennungsluftführung, Zuschlagstoffe (Kalk) Gräser, Stroh: Cl-Gehalte = starke Korrosion Lösung: im Sommer Holz/Pellets brennen, Pufferspeicher, graues Stroh verwenden, Getreide: NO x -Gehalt Lösung: Forschungsbedarf (FLOX-Brenner, gestufte Verbrennung), Anbautechnik (keine Spätdüngung) 34

22 Korrosion nach 3 Wochen Stillstand Mockenhaupt, FH Köln

23 Rahmenbedingungen In Anlagen < 100 kw th kann Getreide nur mit Sondergenehmigung genutzt werden, da Getreide kein Regelbrennstoff laut 3 der 1. BImSchV ist. Für Anlagen > 100 kw FWL ist gemäß der 4. BImSchV ein aufwendiges Genehmigungsverfahren mit Einhaltung der TA-Luft erforderlich (bei Holz erst ab 1 MW FWL) BImSchV * Nennwärmeleistung 36

24 Beispiele für Stroh & Getreide-Heizkessel Baxi Menke-Energietechnik Baxi Biokompakt Ökotherm Heizomat und andere.. 53

25 400 kw Strohheizung mit Filter (Linka) 54

26 400 kw Strohheizung mit Filter (Linka) 55

27 Miscanthus Jährlich hohe Erträge ( Heizöläquivalent) Auflösung Großballen nicht gelöst geringe Schüttdichte bei Häckselgut ( kg/m 3 ) Verbrennung nur in geeigneten Heizkesseln nicht geignet für Schwachlastzeiten (Sommer: Chlor!) Nachreinigung da mehr Staub als Holz derzeit eher für Anlagen bis 100 kw geeignet Foto: Buschmaas

28 Hydrothermale Carbonisierung??? Herstellung eines Koks aus verschiedenen Inputmaterialien Entfrachtung von K, Na, Cl, N, P, Standardisierung der Brennstroffe Koks hat andere Brenneigenschaften als Holz Halmgut, Grüngut, Bioabfälle Biokohle + Nährstoffhaltige Flüssigkeit 58

29 Zentrum für f r nachwachsende Rohstoffe NRW im Landwirtschaftszentrum Haus DüsseD Zukunftsfähig Nachhaltig Regional ZNR Haus Düsse Ostinghausen Bad Sassendorf Karsten.Block@LWK.NRW.DE 121