Energetische Nutzung fester Biomasse in Deutschland
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- Axel Buchholz
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1 Energetische Nutzung fester Biomasse in Deutschland Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
2 Inhaltsverzeichnis Einleitung 0 Potenziale A Stand der energetischen Nutzung von Holz B Stand der energetischen Halmgutnutzung C Rechtliche Rahmenbedingungen D Neue Entwicklungen und Perspektiven Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
3 Anteil erneuerbarer Energien am Endenergieverbrauch in Deutschland (2012)
4 Ziele und Anteile erneuerbarer Energien an der Energiebereitstellung in Deutschland
5 Inhaltsverzeichnis Einleitung 0 Potenziale A Stand der energetischen Nutzung von Holz B Stand der energetischen Halmgutnutzung C Rechtliche Rahmenbedingungen D Neue Entwicklungen und Perspektiven
6 Entwicklung der Holznachfrage in der EU (27) (Quelle: U. Mantau, Universität Hamburg) Erwartete Holzdeckungslücke für 2020: 20 bis 40 Mio. m³
7 Strohpotenzial in Deutschland Strohpotenzial unter Berücksichtigung der Humusbilanz ca. 8 to 13 Mio. t / a [2 Methoden: Repro, VDLUFA] Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
8 Energieeffizienz verschiedener Konversionspfade (Quelle: Biomasseaktionsplan der Bundesregierung) Energieeffizienz in % Wärme KWK Kraftstoff Strom Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
9 Inhaltsverzeichnis Einleitung 0 Potenziale A Stand der energetischen Nutzung von Holz B Stand der energetischen Halmgutnutzung C Rechtliche Rahmenbedingungen D Neue Entwicklungen und Perspektiven Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
10 handbeschickte Einzelraumfeuerungsanlagen Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
11 handbeschickte Zentralfeuerungsanlagen *** Holzvergaser, holzver- und bearbeitende Industrie, private Nutzer, Volllastkessel 80 kw th Pufferspeicher 55 L/ kw install Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
12 Automatisch beschickte Holzhackschnitzelfeuerungsanlagen Zentralheizungssystem z.b. für Öffentliche Liegenschaften, Krankenhäuser, Schulen hier: Sportgymnasium Oberhof Brennstoff: Holzhackschnitzel Leistung: 410 kwth Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
13 Automatisch beschickte Holzpelletfeuerungsanlagen Zentralheizungsanlage mit Holzpellets (14,9 kw th ) und Solarthermie Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
14 Automatisch beschickte Holzpelletfeuerungsanlagen TECON COVERCRAFT GmbH Wärmeerzeugung Brennstoff: Holzpellets Leistung: 230 kw th Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
15 Automatisch beschickte Holzpelletfeuerungsanlagen Holzpelletanbaubrenner (Firma Wöhrle) Wärmeerzeugung Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
16 Pelletfeuerungen in Deutschland (Quelle: DEPI 2012) Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
17 Pelletproduktion und Inlandsbedarf in Deutschland (Quelle: DEPI 2012) Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
18 Holzvergasertechnologien - gestern Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
19 Holzvergasertechnologien heute (Holzhackschnitzel) Quelle: Spanner Re² GmbH ca / kw el. Platzbedarf: 36 m² und 2,60 m Höhe Kein Teer bzw. Kondensate Einfaches Gasreinigungssystem kw elektrisch kw thermisch Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
20 Holzvergasertechnologien Blockheizkraftwerk (Holzpellets) Holzvergaser Blockheizkraftwerk Burkhardt GmbH (Leistung: 180 kw el / 270 kw th ) Pelletverbrauch ca. 110 kg/h, Wirkungsgrad > 30 %, Gesamtwirkungsgrad ca. 75 % Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
21 Holzverstromungstechnologien ORC (Holzhackschnitzel) Organic-Rancine-Cycle (ORC) Fernwärmeerzeugung für 18 ha Gewächshauskomplex Leistung: 11,5 MW th + 7,5 MW th / 1,7 MW el el. Wirkungsgrad ca. 14 % Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
22 Holzverstromungstechnologien Dampfturbine (Holzhackschnitzel) Fernwärmeerzeugung für 9 ha Gewächshauskomplex und Nahwärmesystem Leistung: 16,5 MW th / 5,36 MW el el. Wirkungsgrad ca. 26 % Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
23 Holzverstromungstechnologien zirkulierende Wirbelschicht (Holzhackschnitzel) Leistung: 60 bis 70 MW th / 20 MW el ; el. Wirkungsgrad ca. 37 % Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
24 Holzverstromungsanlagen - Übersicht (Quelle: DBFZ; EEG Monitoring 6/2013) 540 Holz(heiz)- kraftwerke mit 1560 MW el, install Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
25 Inhaltsverzeichnis Einleitung 0 Potenziale A Stand der energetischen Nutzung von Holz B Stand der energetischen Halmgutnutzung C Rechtliche Rahmenbedingungen D Neue Entwicklungen und Perspektiven
26 Stroh-Ganzballen-Vergaser (Firma Herlt, Vielist) Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
27 Brennmuldenfeuerungen (Firma Ökotherm, Hirschau) Stadtwerke Göppingen 600 kw Brennstoff: Miscanthus / Stroh Sonstiges: Gewebefilter Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
28 Entwicklung von Komplettsystemen (Firma Nestro, Hainchen) Strohhäckselfeuerungsanlagen mit Ballenauflöser, Rostfeuerung, Luftreinhaltung Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
29 Entwicklung von Mehrbrennstofffeuerungsanlagen (Firma Werkstätten GmbH, Nordhorn) Drehrohrofen Leistung: 500 kwth Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
30 Erstes deutsches Strohheizkraftwerk (Quelle: :00 Uhr Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena :00 Uhr :00 Uhr
31 Inhaltsverzeichnis Einleitung 0 Potenziale A Stand der energetischen Nutzung von Holz B Stand der energetischen Halmgutnutzung C Rechtliche Rahmenbedingungen D Neue Entwicklungen und Perspektiven Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
32 Emissionsanforderungen [1. BImSchV] Leistungsbereich 4 x < 100 kw Neuanlagen seit nach O2-Bezug 13 % 13 % nach CO 5 Absatz 1 1,0 g/m³ 0,4 g/m³ Staub 5 Absatz 1 0,10 g/m³ 0,02 g/m³ Besonderheiten Anforderungen an die Kessel-Typenprüfung [nach 1.BImSchV Anlage 4 Punkt 2] PCDD/F 0,1 ng/m³ 0,1 ng/m³ NOx 0,6 g/m³ 0,5 g/m³ CO 0,25 g/m³ 0,25 g/m³ Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
33 Emissionsanforderungen [4. BImSchV, TA Luft] Halmgut 4. BImSchV (Anforderungen nach TA Luft) Leistungsbereich (FWL) 100 kw x < 1 MW 1 x < 2,5 MW 2,5 x < 5 MW 5 x < 25 MW 25 x < 50 MW O2 - Bezug 11% 11% 11% 11% 11% Spezieller Allgemeiner Teil Teil nach CO SOx ,25 0,35 g/m³ 0,35 0,25 g/m³ 0,35 0,25 g/m³ 0,25 0,35 g/m³ 0,35 0,25 g/m³ Staub HCl mg/m³ mg/m³ mg/m³ mg/m³ mg/m³ NOx PCDD/F ,50 0,1 ng/m³ 0,1 0,40 ng/m³ 0,1 0,40 ng/m³ 0,1 0,40 ng/m³ 0,1 0,40 ng/m³ Gesamt-C mg/m³ 50 mg/m³ 50 mg/m³ 50 mg/m³ 50 mg/m³ Besonderheiten kontinuierliche Messung von Kohlenmonoxid Staubmessung qualitativ Staubmessung kontinuierlich Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
34 Einsatzstoffvergütungsklasse II [Anlage 3 zu 2a Absatz 1 und 2] Dampf-Prozess STROH EEG 2009 EEG 2012 MODELL MW ct/kwh ct/kwh GV 5 MW 8,42 11,19 Nawaro 4,20 KWK 3 Einsatzstoffbonus 8 Gesamt 15,62 19,19 Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
35 Inhaltsverzeichnis Einleitung 0 Potenziale A Stand der energetischen Nutzung von Holz B Stand der energetischen Halmgutnutzung C Rechtliche Rahmenbedingungen D Neue Entwicklungen und Perspektiven Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
36 Entwicklung von Brennstoffen, ~mischungen, Anlagenkonzepten und Emissionsminderungstechnologien Ballenhäcksler Schubboden Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena wassergekühlte Vorschubtreppenrostfeuerung Rauchgasrezirkulation Abscheidetechnik
37 Entwicklung / Erprobung von elektrostatischen Abscheidern z.b. Firma Schräder Future Refiner Al Top Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
38 Entwicklung und Optimierung mobiler und stationärer Kompaktierungsanlagen Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
39 Entwicklung von Energie-, Emissionseffiziensklassen für Feuerungsanlagen Thomas Hering, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft, Jena
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