BIOSOLAR-Innotech Versorgungskonzeption Slatina - Euroregion ...
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Energetisch unabhängige Gemeinde<br />
S l a t i n a<br />
Das Projekt Biosolar<br />
Inhalt: 1) Einleitung …………………………………………………………………...4<br />
2) Beschreibung der Gemeinde <strong>Slatina</strong>………………………………….........4<br />
3) Rohstoffbereitstellung……………………………………………………………….6<br />
3.0 Präambel………………………………………………………………………….6<br />
3.1 Partner……………………………………………………………………...........6<br />
3.2 Ziel des Konzeptionsteiles „Rohstoffbereitstellung“…………………………….7<br />
3.3 Status quo (Ist-Zustand)…………………………………………………………..7<br />
3.4 Herstellung von Holzpellets……………………………………………………...10<br />
3.5 Betrieb eines Biomassekraftwerkes – BHKW……………………………...........12<br />
3.6 Betrieb einer Biogasanlage……………………………………………………….14<br />
3.7 Bewertung der Ausgangssituation in <strong>Slatina</strong>……………………………………..16<br />
3.8 Risiken und Risikominimierung………………………………………………….17<br />
3.9 Übertragbarkeit der Projektergebnisse auf andere Kommunen…………………..18<br />
3.10 Fazit……………………………………………………………………………….19
3.11 Schlussbemerkungen……………………………………………………………...19<br />
4) Bedarf der Energie der Gemeinde…………………………………… ………....20<br />
4.1 Zahl und Typ der Objekte…………………………………………………20<br />
4.2 Klimatische Bedingungen der Gemeinde <strong>Slatina</strong> …………………………21<br />
4.3 Berechnung des Wärmebedarfs für die Beheizung in der Gemeinde<br />
<strong>Slatina</strong>……………………………………………………………………...22<br />
4.4 Übersicht der Bilanzdaten des Komplexes CZT – Komplex CZT <strong>Slatina</strong> ..23<br />
4.5 Berechnung des Wärmeverbrauchs im Laufe des Jahres ………………….24<br />
5) Bewertung der Möglichkeit der Zentralheizung in der Gemeinde <strong>Slatina</strong> ……..25<br />
5.1 1. Variante –Heizwerk für Biomasse…………………………………......25<br />
5.2 2. Variante – Heizwerk für Biomasse mit der<br />
Kraftwärmekoppelungseinheit ………………………………………26<br />
5.3 3. Variante – Heizwerk – für Biomasse mit Reserve in Art einer<br />
Biogasstation ……………………………………………………………28<br />
5.4 Weitere Varianten – Nutzung der Kraftwärmekoppelung zur besseren<br />
Nutzung der Abfallwärme ………………………………………………...29<br />
6) Vorschlag zur kommerziellen Nutzung der Lösung des Dampfmotors……......35<br />
7) Ökologische und soziale Folgen für die Gemeinde………………………….....39<br />
8) Schlusswort ……………………………………………………………………39<br />
Anlage………………………………………………………………………………………40<br />
1) Einleitung<br />
Diese Studie soll sich mit der Möglichkeit einer ökologisch sparsamen Beheizung der Gemeinde<br />
<strong>Slatina</strong> befassen. Die Gemeinde ist in Hinblick zu ihrer Lage schwierig zur Gaseinführung. So ist es<br />
also notwendig alternative Möglichkeiten einer ökologisch - schonenden Heizung zu finden. In<br />
Hinsicht auf die wirtschaftliche Orientierung der gegebenen Region, die sich vor allem mit der<br />
landwirtschaftlichen Produktion befasst, können wir über ein zentrales Heizwerk auf Biomasse,<br />
Biogasstation oder Kombination beider dieser Möglichkeiten erwägen. Es werden hier mehrere<br />
Arbeits-Versionen bearbeitet, welche auch von der Sicht der energetischen Günstigkeit bewertet<br />
werden. Hier handelt es sich vor allem um die Nutzung der Abfallwärme. Auf Grund dieser, so<br />
bearbeiteten Unterlagen wird es möglich sein, die günstigste Variante zu wählen.
2) Beschreibung der Gemeinde <strong>Slatina</strong><br />
Die Gemeinde <strong>Slatina</strong> befindet sich im Südwestlichen Teil des Kreises Litoměřice. Die Gemeinde<br />
verbreitet sich zwischen der breiten Fluren am Podsedický Baches und der Fluren des Flusses<br />
Rosovka.<br />
Das Kataster der Gemeinde hat ein Ausmaß vom 694 ha und befindet sich zwischen den Übersee<br />
Höhen von 175 m.ü.S und 243 m.ü.S. Zurzeit leben in der Gemeinde 217 Einwohner. Die Gemeinde<br />
ist ein selbständiger Verwaltungskomplex mit ihren Bürgermeister und Gemeindevertretung. Früher<br />
hatte die Gemeinde auch ihren eigenen Kindergarten und war auch der Errichter und Betreiber. Im<br />
Jahre 2001 musste aber der Kindergarten wegen wenig Kindern geschlossen werden.<br />
Die Gemeinde hat das Recht ihren eigenen Wappen und eigene Fahne zu verwenden. Diese<br />
Möglichkeit wurde der Gemeinde am 18.12.2000 vom Parlament der Tschechischen Republik erteilt.<br />
Es handelt sich um einen Kreis, der ein Runddorf charakterisiert mit Blüten der Moore. Diese Pflanze<br />
wuchs in den örtlichen Mooren. Die Grüne Unterlage – Farbe stellt die Moore und Wiesen dar und<br />
die silberne Farbe den salzigen Boden. Die Sterne auf blauer Unterlage stellen die Einweihung der<br />
<strong>Slatina</strong>s Kirche des Heiligen Jan Nepomucký dar.
Bilder der Gemeinde <strong>Slatina</strong> und Umgebung<br />
Konzeption für das Projekt "Biosolar" ,<br />
Kommune <strong>Slatina</strong> pod Hazmburk, Tschechische Republik<br />
3) Rohstoffbereitstellung<br />
3.0 Präambel<br />
Die Gemeinde <strong>Slatina</strong> will alle Einwohner und die ansässigen Unternehmen autark mit<br />
Wärme über eine Biogasanlage oder ein Biomassekraftwerk (nach dem KWK-Prinzip)<br />
versorgen. Gleichzeitig sollen 0,5 MW Elektroenergie in das Netz eingespeist werden. Um die
Einspeisung von 0,5 MW zu sichern, ist bei beiden Anlagen von einer Größe von 1,5 MW<br />
(0,5 MW Strom, 1 MW Wärme) installierte Leistung auszugehen. Im Allgemeinen wird nach<br />
dem Stand der heutigen Technik ab einer Leistung von 0,6 MW die Anlage zur<br />
Energieerzeugung in Module aufgeteilt. Diese sichern getrennt die Grund- und die Spitzenlast<br />
ab.<br />
Einzelziele:<br />
• Autarke Wärmeversorgung der Gemeinde<br />
• Günstige und stabile Wärmepreise über viele Jahre<br />
• Schaffung von zusätzlichen Einnahmen für den Betreiber der Biogasanlage oder<br />
des Biomassekraftwerkes durch Stromeinspeisung<br />
• Durch feste Abnahmeverträge neues Einkommen bei der Agrargesellschaft schaffen.<br />
3.1 Partner<br />
Partner der Gemeinde bei diesem Vorhaben ist die Agrargesellschaft in <strong>Slatina</strong>. Diese stellt<br />
die Flächen zum Anbau der Rohstoffe zur Verfügung. Weitere Partner sind die<br />
Obstanbaubetriebe der Region. Diese haben bereits schriftlich ihre Bereitschaft, alles in den<br />
Anlagen anfallende Schnitt- und Rodeholz zu liefern, zugesagt.<br />
3.2 Ziel des Konzeptionsteiles „Rohstoffbereitstellung“<br />
Dieser Teil der Konzeption hat das Ziel:<br />
• die Quantität und die Qualität bereits vorhandener Roh- und Reststoffe einzuschätzen.<br />
• deren Verwertungsmöglichkeiten festzustellen.<br />
• bei nicht ausreichender Quantität Vorschläge für den ergänzenden Anbau von Ackerkulturen<br />
zu unterbreiten.<br />
• die Unterlagen so zu verfassen, das eine problemlose Übertragung des Bewertungssystems auf<br />
andere Kommunen möglich ist.<br />
Kommune<br />
3.3 Status quo (Ist-Zustand)<br />
<strong>Slatina</strong> liegt in der Tschechische Republik, in der Region Ústecký kraj und im Bezirk Litomĕřice. Der<br />
Ort hat ca. 280 Einwohner und eine Fläche von ca. 700 ha.<br />
Die nachfolgenden Punkte sind bei der konzeptionellen Arbeit besonders zu beachten:
• Die Energiepreise steigen – daher sollte der Preis der aus Biomasse erzeugten Wärme<br />
10 bis 15 % unter dem Preis der Wärme aus konventionellen Energieträgern liegen.<br />
• Voraussetzung für eine Förderung der neuen Anlage ist, dass die entstehende Wärme<br />
mindestens zu 40 % genutzt wird. Das Vorhaben, 0,5 MW Strom zu erzeugen und<br />
einzuspeisen bedingt die Erzeugung von 1 MW Wärme. Die Wärmeabnahme in<br />
<strong>Slatina</strong> durch die Einwohner und die Unternehmen erreicht diese 0,4 MW nicht<br />
vollständig.<br />
• Vor dem Baubeginn der neuen Anlage ist zu ermitteln, ob das Energieunternehmen<br />
ČEZ in <strong>Slatina</strong> die Einspeisung von 0,5 MW Strom erlaubt.<br />
Bereits im ersten Halbjahr 2009 beschloss die Gemeinde <strong>Slatina</strong>, die Wärmeversorgung des Ortes<br />
autark zu gestalten und mit der Einspeisung von Strom eine neue Einnahmequelle zu schaffen. Von<br />
Beginn an wurde auf die Errichtung eines Biomassekraftwerkes orientiert. Das Biomassekraftwerk ist<br />
bereits Bestandteil der Regionalplanung.<br />
Erst die Zustimmung des Gemeinderates in einem Beschluss vom November 2009 ermöglicht es, die<br />
Energie wahlweise auch mit einer Biogasanlage zu erzeugen.<br />
Landwirtschaft<br />
Die Ackerflächen liegen in einer Höhe von ca. 170 – 230 m ü. n. N. auf der Hasenburger Platte im<br />
Südwesten des Böhmischen Mittelgebirges.<br />
Die Bodenwertzahlen liegen zwischen 35 und 60 Bodenpunkten. Die jährliche Niederschlagsmenge<br />
beträgt auf Grund des Regenschattens durch das Gebirge etwa 500 mm.<br />
Die ansässige Agrargesellschaft bewirtschaftet ca. 2.000 ha. Auf den Flächen werden einjährige<br />
Feldfrüchte und Futter zur Versorgung des Milchviehs unter Beachtung der Fruchtfolge angebaut.<br />
Die Größe des regionalen Obstanbaugebietes beträgt ca. 1.700 ha. Hauptanbausorten sind Äpfel,<br />
Aprikosen, Kirschen und Wein.<br />
Da die Einnahmen aus der Landwirtschaft in den letzten Jahren ständig gesunken sind, ist die<br />
Agrargesellschaft stark an einer Belieferung des neuen Biomassekraftwerkes oder der Biogasanlage<br />
mit kontinuierlichen Abnahmeverträgen zu stabilen Preisen (Preisgleitklausel) interessiert.<br />
Mit den Obstanbaubetrieben der Region wurden bereits vor Beginn der Studie Vorverhandlungen zur<br />
Lieferung des Schnitt- und Rodeholzes aus den Anlagen aufgenommen. Diese Verhandlungen<br />
begannen auf Grund der Überzeugung, dass ein mit Hackschnitzel betriebenes Heizwerk die<br />
zukünftige Lösung wird.<br />
Investitionsreihenfolge
In einer Arbeitsberatung am 07. Januar 2010 wurde die Reihenfolge der Investitionen in <strong>Slatina</strong> zur<br />
Umsetzung der autarken Wärmeversorgung und der Einspeisung von 0,5 MW Elektroenergie durch<br />
den Bürgermeister, Herrn Skobis und den Regionalmanager, Herrn Bittner beschlossen. An dieser<br />
Beratung nahmen auch die Auftragnehmer für die Konzeption und Vertreter der Agrargesellschaft teil.<br />
Reihenfolge der Investitionen:<br />
1. Bau einer Anlage zur Herstellung von Holzpellets mit einer Kapazität von 1.200 t p.a. zur<br />
Verarbeitung des Holzes aus dem Obstbau<br />
Planjahr 2010; Betreiber: Agrargesellschaft<br />
2. Bau eines Biomassekraftwerkes als BHKW mit ca. 1 MW Anschlussleistung für die<br />
Grundlastsicherung, wie bereits im Regionalplan festgeschrieben. Mit den produzierten Pellets<br />
wird das BHKW beliefert.<br />
Planjahr 2010/2011; Betreiber: Betreibergesellschaft aus<br />
Kommune / Agrargesellschaft<br />
3. Bau einer Biogasanlage zur Deckung der Spitzenlast.<br />
Mit dieser erfolgt eine Verwertung der entsprechenden Haushaltsabfälle und der<br />
Reststoffe der Agrarbetriebe<br />
Planjahr: 2015 oder später; Betreiber: o.g. Betreibergesellschaft<br />
Die Erstverarbeitung des Schnittholzes aus den Obstanlagen soll durch ein neu entwickeltes<br />
technisches Gerät erfolgen. Der Einsatz dieser Neuentwicklung ermöglicht europaweit zum ersten Mal<br />
die Nutzung des jährlich anfallenden Schnittholzes. Da die oben beschriebene Investitionskette die<br />
energetische Nutzung erst verwirklicht, ist eine Gesamtförderung als neue Technologie<br />
wahrscheinlich.<br />
Aufgabenstellung der Konzeption<br />
Die spezifischen Bedingungen, die den Ausgangszustand in der Gemeinde <strong>Slatina</strong> kennzeichnen,<br />
erforderten eine Anpassung der Aufgabenstellung für die Konzeption.<br />
• Die einzelnen Vorhaben der Gemeinde <strong>Slatina</strong> werden mittels des Tabellenwerkes, welches<br />
für die Konzeption entwickelt wurde, hinsichtlich der Rohstoffbereitstellung geprüft. Auf<br />
Risiken wird hingewiesen.<br />
• Es werden Vorschläge zur kontinuierlichen Rohstoffbereitstellung und somit zur<br />
Risikominimierung dargestellt.<br />
• Das Tabellenwerk der Konzeption wird so ausgearbeitet, dass es für jede Kommune möglich<br />
ist, an Hand ihrer spezifischen Situation die Möglichkeiten für die Erzeugung von Energie aus<br />
pflanzlichen Roh- und Reststoffen einzuschätzen.<br />
• Das Tabellenwerk wird von der Stadtverwaltung Sayda getestet.<br />
3.4 Herstellung von Holzpellets<br />
Mit einer neu entwickelten Technologie soll das Schnittholz aus den regionalen Obstanlagen<br />
geborgen, in einer ersten Verarbeitungsstufe zu Hackschnitzel verarbeitet werden. Diese werden
anschließend zu Pellets verpresst. Es wurde geplant, mit der Jahresproduktion von 1.200 t Pellets ein<br />
BHKW zu beliefern, das die Grundlast für die Wärmeversorgung von <strong>Slatina</strong> liefert.<br />
Ausgangsdaten: 1 t Pellets = ca. 2 t Hackschnitzel W 45 = ca. 7 srm Hackschnitzel<br />
Rohstoffmenge<br />
• Leistung: 1.200 t/a<br />
• Rohstoffmenge:<br />
- Hackschnitzel W 45 (frisch) 2.700 t<br />
= 9.450 srm<br />
- Hackschnitzel W 25 2.400 t<br />
= 12.000 srm<br />
Für die Erzeugung von 1.200 t Pellets pro Jahr werden ca. 2.700 t frische Hackschnitzel W 45<br />
(Wassergehalt 41 – 50 %) oder ca. 2.400 t abgelagerte Hackschnitzel aus dem Schnitt- und Rodeholz<br />
von Obstanlagen notwendig.<br />
Flächenbedarf<br />
Bisher ist es technologisch problematisch und wenig wirtschaftlich, das Schnittholz von Obstanlagen<br />
zu gewinnen und zu verarbeiten. Es verbleibt meist in den Anlagen und wird mit der Technik, die auch<br />
dem Kurzhalten des Pflanzenwuchses zwischen den Baumreihen dient, beim ersten Schnitt im<br />
Frühjahr beseitigt. Daher gibt es keine Daten zur Ermittlung des Aufkommens an Schnittholz und zum<br />
Arbeitsaufwand bei dessen Gewinnung. Eine Einschätzung der Qualitätsmerkmale ist dagegen gut<br />
möglich.<br />
Das Aufkommen an Holz aus gerodeten Obstanlagen kann lediglich an Hand von praktischen<br />
Erfahrungen großer Obstanbaubetriebe in Sachsen geschätzt werden. Auf Grund der sehr<br />
unterschiedlichen Wuchsformen der Bäume in modernen Obstproduktionsanlagen unterliegt das<br />
Aufkommen an Rodeholz großen Schwankungen. Die Grenzen gehen von 50 – 60 Schüttraummeter<br />
(srm) pro Hektar bei Apfelbäumen mit Gerüsterziehung bis 200 – 250 srm bei Kirschbäumen mit<br />
Viertelstamm. Es ist dem zufolge möglich, eine Menge von 14 bis 71 t Hackschnitzel von einem<br />
Hektar Rodefläche zu erhalten.<br />
Die folgende Aufstellung gibt einen Überblick über die zu beachtenden Faktoren.<br />
Schnittholz aus modernen Obstproduktionsanlagen:<br />
• Das Aufkommen an Schnittholz sollte in den nächsten Schnittperioden erfasst und<br />
dokumentiert werden.<br />
• Heizwerte und Wassergehalt kann nur mit Weichholz verglichen werden, da das Alter von<br />
max. 2 Jahren für ein vollständiges aushärten des Holzes nicht ausreicht.<br />
• Der Rindenanteil beträgt auf Grund des geringen Durchmessers der Äste ca. 25 – 30 %.<br />
Dadurch wird ein Verpressen zu Pellets erschwert. Die Pellets erreichen, bedingt durch den<br />
Rindenanteil, keine DIN-Qualität.<br />
• Es ist zu beachten, dass der Anteil an Verschmutzungen möglichst gering gehalten wird!
Holz aus der Rodung von Obstanlagen<br />
• Es werden pro Jahr mindestens 50 Hektar Obstanlage gerodet.<br />
• Die Wurzeln werden vor dem Hacken von den Stämmen getrennt, um den Grad der<br />
Verschmutzung gering zu halten.<br />
• Die Transportwege sollten 50 km nicht überschreiten.<br />
• Zur Transportoptimierung sollte geprüft werden, ob die Hackschnitzel bereits am Rand der<br />
Anlagen erzeugt werden oder die Stämme bei der Pelletierung gehackt werden.<br />
Empfehlung<br />
Um einen kontinuierlichen Betrieb der Pelletieranlage zu sichern, sollte nur mit Hackschnitzeln aus<br />
der Rodung von Obstanlagen geplant werden.<br />
Durch die unterschiedlichen Anbauformen in den Anlagen sollten die Mengen bei jeder Rodung genau<br />
erfasst werden. Eventuell sollten Proberodungen erfolgen.<br />
Es sollte unbedingt ein genaues Bewirtschaftungskonzept erstellt werden, welches eine<br />
Flächenrotation mit einem Alter der Obstanlagen von 25 bis 30 Jahren vorsieht.<br />
3.5 Betrieb eines Biomassekraftwerkes – BHKW<br />
Es ist geplant, die notwendige Grundlast für die Wärmeversorgung und die Einspeisung von<br />
Elektroenergie mit einem 1 MW BHKW zu sichern.<br />
Ausgangsdaten:<br />
• Leistung: 1 MW<br />
• Betriebsstunden 8.500 h/a<br />
• Wartungszeit: 260 h/a<br />
• Rohstoffmenge:<br />
- Hackschnitzel W 25 0,4 t/MW<br />
- Holzpellets DIN + 0,2 t/MW<br />
Es kann mit einer Leistung von ca. 0,34 MW Strom und ca. 0,66 MW Wärme gerechnet werden. Das<br />
ergibt bei 8.500 h Betriebszeit ca. 2.900.000 kWh Strom und 5.600.000 kWh Wärmeenergie im Jahr.<br />
Zusammen sind das 8,5 Mio. kWh oder 8.500 MWh Energie im Jahr.<br />
Rohstoffmenge<br />
Rohstoff Menge pro MW Betriebsstunden Menge pro Jahr<br />
Holzhackschnitzel<br />
W 25<br />
0,4 t 8.500 h 3.400 t<br />
Miscanthushackschnitzel<br />
(W15)<br />
0,4 t 8.500 h 3.400 t<br />
Holzpellets<br />
DIN +<br />
0,2 t 8.500 h 1.700 t
Zur Erzeugung von 1 MW Energie pro Betriebsstunde werden bei einer Betriebszeit von ca. 8.500 h/a<br />
etwa 3.400 t Holzhackschnitzel mit einem Wassergehalt von W 25 (21 – 30 %) oder 1.700 t<br />
Holzpellets Qualität DIN +benötigt.<br />
Hinweis:<br />
Die Holzpellets aus dem im Obstbau anfallenden Schnittholz erreichen keine DIN + - Qualität. Der<br />
hohe Anteil an Rinde in den Pellets bewirkt einen hohen Aschegehalt (wahrscheinlich 7-8 %). Der<br />
Aschegehalt geht zu Lasten des Heizwertes und muss auch bei der Verbrennungstechnologie beachtet<br />
werden. Aus diesen Gründen kann der angegebene Mengenbedarf wahrscheinlich nicht eingehalten<br />
werden.<br />
Unter der Bedingung, dass die aus dem Schnitt- und Rodeholz der Obstbaubetriebe hergestellten<br />
Pellets die DIN + - Qualität erreichen, müssen zusätzlich ca. 500 t Holzpellets (DIN +) hergestellt oder<br />
zugekauft werden.<br />
Bei einem Ersatz der 500 t Holzpellets (DIN +) durch Holzhackschnitzel (W 25) werden<br />
1.000 t benötigt. Wird, statt Holzhackschnitzel, Hackgut aus Miscanthus eingesetzt, werden ebenfalls<br />
1.000 t benötigt. Der gleiche Mengenbedarf entsteht durch einen gleich zu setzenden Brennwert, den<br />
etwas höheren Aschegehalt, dafür aber niedrigeren Wassergehalt.<br />
Flächenbedarf<br />
Rohstoff: Holz oder Miscanthus<br />
Zusätzlich zu den Pellets aus dem Holz der Obstanlagen müssen pro Jahr 500 t Pellets zusätzlich<br />
produziert oder zugekauft werden. Die dafür notwendigen 1.000 t Hackschnitzel können wie folgt<br />
produziert werden:<br />
Rohstoff Ertrag pro Hektar Erntefläche Anbaufläche<br />
u. Ernte<br />
(Bewirtschaftungsfläche)<br />
Holz aus der<br />
12 t 84 ha<br />
1.200 ha<br />
Waldwirtschaft<br />
(aller 15 Jahre)<br />
Holz a. Energie- 65 t 16 ha<br />
80 ha<br />
holzplantagen<br />
(aller 5 Jahre)<br />
Miscanthus<br />
18 t 60 ha<br />
(jährlich)<br />
60 ha<br />
Empfehlung<br />
Auf Grund der weiten Entfernungen von den nächsten Waldquartieren zum Verarbeitungsort bei<br />
<strong>Slatina</strong> kann die Gewinnung von Holz aus der Waldwirtschaft nicht empfohlen werden.<br />
Zur Gewährleistung einer sicheren Bereitstellung von Rohstoffen für die Pelletierung und der<br />
Versorgung des BHKW wird die Anlage von mindestens 80 ha Energieholzplantage oder einer<br />
Pflanzung von mindestens 60 ha Miscanthus x giganteus empfohlen.
3.6 Betrieb einer Biogasanlage<br />
Es ist geplant, die Spitzenlast bei der Wärmeversorgung und der Einspeisung von Elektroenergie mit<br />
einer 0,5 MW Biogasanlage abzusichern. Da der Spitzenlastbedarf, besonders hinsichtlich der<br />
Betriebsstunden noch unbekannt ist, es aber die Möglichkeit gibt, den erzeugten Strom komplett<br />
einzuspeisen, wird an dieser Stelle mit einer vollständigen Auslastung gerechnet.<br />
Ausgangsdaten:<br />
• Leistung: 0,5 MW<br />
• Betriebsstunden 8.500 h/a<br />
• Wartungszeit: 260 h/a<br />
• Rohstoffmenge für ca. 4.300 MWh:<br />
- Gülle 5.400 t<br />
- biogene Feststoffe 3.600 t<br />
Es kann mit einer Leistung von ca. 0,17MW Strom und ca. 0,34 MW Wärme gerechnet werden. Das<br />
ergibt bei 8.500 h Betriebszeit ca. 1.440.000 kWh Strom und 2.890.000 kWh Wärmeenergie im Jahr.<br />
Zusammen sind das 4,33 Mio. kWh oder 4.330 MWh Energie im Jahr.<br />
Rohstoffmenge<br />
Die Rohstoffmenge ist abhängig von der zum Einsatz kommenden Güllemenge. Dabei ist zu beachten,<br />
dass sich bei Änderung des Mischungsverhältnisses zu Gunsten der Feststoffe die Gesamtmenge<br />
verringert.<br />
Flächenbedarf<br />
Der Flächenbedarf ergibt sich aus folgender Formel:<br />
Gesamtmenge<br />
minus Güllemenge<br />
minus Menge biogener Haushaltsabfälle<br />
minus Menge der biogenen Reststoffe aus Landwirtschaft<br />
= anzubauende Rohstoffmenge
Die Fläche, die zur Erzeugung der notwendigen Rohstoffe benötigt wird, ergibt sich aus den<br />
regionalen Anbauwerten.<br />
Empfehlung<br />
Auf der Grundlage der Bewertung der Standortfaktoren und den Pflanzenbedürfnissen (siehe Anlage<br />
„Rohstoffbereitstellung“) ergeben sich für den Raum <strong>Slatina</strong> folgende einjährige Kulturarten:<br />
• Zuckerhirse<br />
• Switchgras<br />
• Futtergräser<br />
• Getreide<br />
• Mais<br />
• Zuckerrübe<br />
Eine genaue Ermittlung der Erträge und der dafür notwendigen Anbaubedingungen sollten Inhalt einer<br />
fundierten Anbaukonzeption werden.<br />
Zielstellung der Konzeption<br />
3.7 Bewertung der Ausgangssituation in <strong>Slatina</strong><br />
Die Gemeinde <strong>Slatina</strong> hat das Ziel, erneuerbare Energieträger einzusetzen und Maßnahmen<br />
der Energieeffizienz umzusetzen. Die einzelnen Entwicklungsschritte sollen den<br />
Umweltschutz und einen abfallarmen Kreislauf beachten. Die Erzeugung von notwendiger<br />
Biomasse ist mit dem Ziel, in der Gemeinde das Arbeitseinkommen in der Landwirtschaft zu<br />
steigern, zu planen. Die Einspeisung von Solarstrom in das Stromnetz soll die Einnahmen der<br />
Gemeinde und der Einwohner erhöhen.<br />
Die Konzeption hatte die Aufgabe, zu recherchieren, ob und wie sich diese Zielstellung in<br />
<strong>Slatina</strong> umsetzen lässt. Zusätzlich sollte ein System geschaffen werden, welches eine<br />
Bewertung ähnlicher Ziele in anderen Kommunen ermöglicht.<br />
Ergebnis<br />
Zu Beginn der Arbeit wurde die spezifische Situation in <strong>Slatina</strong> analysiert. Im Ergebnis dieser Analyse<br />
wurde deutlich, dass die folgenden wichtigen Faktoren in der konzeptionellen Arbeit berücksichtigt<br />
werden müssen:<br />
• Es wurde bereits ein Biomassekraftwerk zur Wärmeversorgung des Ortes in die<br />
Regionalplanung aufgenommen.<br />
• Es gab erste Vertragsverhandlungen zur Belieferung einer Pelletieranlage mit Schnittholz aus<br />
der Obstproduktion.<br />
• In der Pelletieranlage sollen 1.200 t pro Jahr Holzpellets zur Belieferung des BHKW<br />
hergestellt werden.<br />
Diese Besonderheiten der Situation in <strong>Slatina</strong> und das Ergebnis des Gespräches am 07.01.2010<br />
wurden in der Konzeption berücksichtigt.<br />
Als erneuerbarer Energieträger wird in <strong>Slatina</strong> Biomasse zum Einsatz kommen. Die Biomasse wird in<br />
einem Heizkraftwerk (BHKW), welches nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung funktioniert
und einer Biogasanlage eingesetzt. Der erzeugte Strom wird in das Leitungsnetz des<br />
Energieunternehmens ČES eingespeist.<br />
Beides, Heizkraftwerk und Biogasanlage, wird durch eine neu zu gründende gemeinnützige<br />
Betreibergesellschaft betrieben. Die Gesellschafter sollten die Gemeinde <strong>Slatina</strong> und die örtlichen<br />
Landwirtschafts- und Obstbauunternehmen werden. Die Bereitstellung der notwendigen Biomassen<br />
erfolgt ebenfalls durch die landwirtschaftlichen Unternehmen der Region. Dadurch erhöht sich das<br />
Einkommen in diesen Unternehmen.<br />
Die vorliegende Konzeption ist eine erste Einschätzung der Möglichkeiten, auf welchem Weg die<br />
geplanten Ziele erreicht werden können und welche Risiken berücksichtigt werden müssen. Auf<br />
Aussagen zu der Wirtschaftlichkeit der einzelnen Maßnahmen wurde bewusst verzichtet, da sowohl<br />
die Kostenstruktur wie auch die der Finanzierung und Förderung der Investitionen in der<br />
Tschechischen Republik und in Deutschland sehr unterschiedlich sind.<br />
3.8 Risiken und Risikominimierung<br />
Mit der Einspeisung von 0,5 MW Elektroenergie in das Stromnetz kann eine maximale Einnahme von<br />
ca. 47 Mio. Kč (ca. 1,6 Mio. €) pro Jahr aus dem „Grünen Bonus“ erzielt werden.<br />
Diese Höhe der möglichen Einnahmen fordert und rechtfertigt die Nutzung jeder Möglichkeit der<br />
Risikominimierung.<br />
Risiken und Möglichkeiten der Minimierung<br />
Risikobeschreibung<br />
Wichtung Möglichkeit zur Minimierung<br />
zu geringes Aufkommen an Schnittholz mittel - Holzzukauf<br />
- verstärkte Eigenproduktion<br />
durch die Anlage von Energieholz-<br />
Technologische Probleme<br />
bei der Beräumung der<br />
Obstanlagen (Schnittholz)<br />
Schnittholz lässt sich<br />
schwer zu Pellets pressen<br />
Heizwert der Pellets ist unzureichend<br />
Ascheanteil ist für die geplante<br />
Kraftwerkstechnik zu hoch<br />
Anbau von Biomasse kollidiert mit dem<br />
Anbau von Nahrungsmitteln<br />
oder Miscanthusplantagen<br />
sehr hoch - Entwicklung einer neuen Technologie<br />
- Verzicht auf die Nutzung von<br />
Schnittholz<br />
- verstärkte Eigenproduktion mit<br />
der Anlage von Energieholzoder<br />
Miscanthusplantagen<br />
hoch siehe oben<br />
mittel siehe oben<br />
mittel genaue technologische Planung durch<br />
Kraftwerkstechniker<br />
gering Anbaukonzeption
Zusammenfassend wird zur Risikominimierung die Beauftragung<br />
- einer Anbau- und Bewirtschaftungskonzeption für die Ackerflächen und die<br />
Obstanlagen empfohlen. Diese sollte mindestens die Fruchtfolgen beim Feldbau und<br />
bestehende und zukünftige Erziehungsformen beim Obstbau umfassen.<br />
- einer Konzeption für die Rohstoffbereitstellung inklusive Lagerhaltung und<br />
Transportoptimierung empfohlen. Besondere Beachtung darin sollten Möglichkeiten<br />
des Rohstoffersatzes für das Schnittholz finden.<br />
Gleichzeitig sollte ein Arbeitsplatz für das gesamte Stoffmanagement vorgesehen<br />
werden.<br />
- einer präzisen und wirtschaftlich untersetzten technologische Planung empfohlen.<br />
3.9 Übertragbarkeit der Projektergebnisse auf andere Kommunen<br />
Die Ergebnisse dieser Konzeption können durch andere Kommunen übernommen werden, in dem der<br />
Fragekatalog in der Anlage „Entscheidungshilfe“ beantwortet wird. Anschließend kann mit Hilfe der<br />
Klimawerte für die jeweilige Region und der Tabelle zum Biomasseanbau ermittelt werden, welche<br />
Kulturen angebaut werden können.<br />
Als Ergebnis erhält die Kommune, wie im vorliegenden Fall die Gemeinde <strong>Slatina</strong>, eine erste<br />
Einschätzung ihrer Ausgangssituation. Auf dieser Grundlage kann ein Antrag auf einen Ratsbeschluss<br />
zu einer Beauftragung der notwendigen konzeptionellen Arbeiten erfolgen.<br />
3.10 Fazit<br />
Die autarke Versorgung der Gemeinde <strong>Slatina</strong>, der ortsansässigen Agrargesellschaft und der anderen<br />
Unternehmen mit Strom und Wärme ist mit der installierten Leistung von 1,5 MW möglich. Die dafür<br />
notwendige Biomasse, vorrangig bestehend aus Gülle, Holz, Siedlungsabfällen, Reststoffen aus der<br />
landwirtschaftlichen Produktion (Feststoffe) etc. kann bereit gestellt werden.<br />
3.11 Schlussbemerkungen<br />
Die für diese Konzeption entwickelten Tabellen können nur eine erste Grundeinschätzung der<br />
Vorhaben, erneuerbare Energieträger zu nutzen, ermöglichen.<br />
Die Besonderheiten der Situation in jeder Kommune erfordern es, ein ganz spezifisches<br />
Energieversorgungskonzept zu erstellen. Von großer Bedeutung sind dabei der Bereich der<br />
Wärmenutzung und wirtschaftliche Eckdaten.<br />
Der Betrieb der energetischen Anlagen ist bei der Nutzung von Biomasse von der permanenten<br />
Bereitstellung des Rohstoffes vom 01. Januar bis 31. Dezember jeden Jahres abhängig. Im Interesse<br />
dieser Versorgungssicherheit ist es notwendig, die Anteile und die Effizienz jeder einzelnen<br />
Rohstoffkomponente zu untersuchen und zu bewerten. Das muss Inhalt einer genauen<br />
<strong>Versorgungskonzeption</strong> mit integrierter Anbauplanung für die benötigte Biomasse sein.
Bei Unterschätzung des Risikos, welches beim Auftreten von Engpässen bei der Belieferung mit<br />
Biomasse liegt, ist nicht nur die Energieversorgung der jeweiligen Kommune, sondern auch die<br />
Rentabilität der Investition gefährdet.<br />
4) Energiebedarf der Gemeinde<br />
4.1 Zahl und Typ der Objekte<br />
Für die Bestimmung des Energiebedarfs der Gemeinde ist es notwendig vor allem die Zahl und<br />
Charakter der potentialen beheizten Objekte feststellen. Diese Übersicht ist bearbeitet in zwei<br />
übersichtlichen Tabellen auf dieser Seite.<br />
Gesamte Übersicht der potentialen angeschlossenen Objekte<br />
Gesamt angeschlossene Objekte 92 + 4 + 1 = 97<br />
4.2 Klimatische Bedingungen der Gemeinde <strong>Slatina</strong><br />
Ein weiterer wichtiger Parameter zur Bestimmung des Energieverbrauchs der Gemeinde<br />
<strong>Slatina</strong> sind die Bedingungen des örtlichen Klima. Die übersichtliche Tabelle auf dieser Seite<br />
zeigt uns die Grunddaten über die Witterung in der Gemeinde <strong>Slatina</strong>. Die Gemeinde <strong>Slatina</strong><br />
befindet sich auf der Grenze der mäßig warmen Region (MT11) und der warmen Region<br />
(MT2). Von den Daten können wir erkennen, dass in der gegebenen Lokalität wird das Jahr –<br />
aus Sicht des Wärmeverbrauchs in zirka 3 Zeiträume geteilt. Die Zeit zum Heizen wird zirka<br />
6 Monate sein. Davon 3 Monate wird der Verbrauch gleich sein mit dem berechneten<br />
maximalen Verbrauch der Gemeinde <strong>Slatina</strong>. Weitere 3 Monate der Heizsaison können wir<br />
mit dem Verbrauch der Wärme zirka der Hälfte rechnen. 6 Monate im Jahr ist der Verbrauch<br />
der Wärme zur Heizung auf Null.<br />
Diese Daten sind sehr wichtig bei folgender Begutachtung der einzelnen Varianten aus Sicht<br />
der Dimension der Kapazität und eventuell Nutzung der Abfallwärme.
Übersicht der Klima-Daten der Gemeinde <strong>Slatina</strong><br />
4.3 Berechnung des Wärmeverbrauchs für die Beheizung der Gemeinde <strong>Slatina</strong><br />
Auf Grund der vorhergehenden Daten über die Zahl und Typ der Objekte in der Gemeinde <strong>Slatina</strong><br />
werden wir eine einfache Berechnung durchführen. Mit dieser Berechnung bestimmen wir den<br />
Verbrauch der Wärme für die Gemeinde <strong>Slatina</strong> im Zeitraum der maximalen Abnahme der Wärme im<br />
Rahmen des Jahres.<br />
Gesamte zugeführte Leistung der zu anschließenden Objekte<br />
Gesamter Jahres- Wärmeverbrauch der angeschlossenen Objekte
4.4 Übersicht der Bilanz-Daten des Systems CZT<br />
System CZT <strong>Slatina</strong><br />
Die weitere Berechnung zeigt den tatsächlichen Bedarf der Wärmeleistung für die Gemeinde<br />
<strong>Slatina</strong> . Die Berechnung ist durchgeführt auch mit den Korrekturen auf die Wirksamkeit des<br />
gesamten Heiz - Systems. Aus dieser Berechnung ist der Bedarf der geforderten<br />
Wärmeleistung für die Gemeinde 1,2 MW. Dabei muss man sich aber klar sein, dass diese<br />
Wärmeleistung laut vorheriger Bestimmung der Klimabedingungen, die Gemeinde nur für 3<br />
Monate im Jahr braucht. Weitere 3 Monate ist der Verbrauch zirka 0,6 MW und weitere<br />
6 Monate ist der Wärmebedarf in der Gemeinde auf Heizung Null.<br />
Für das Kesselhaus erwägt man den Bau eines neuen Objektes<br />
- gesamt die Wärmeleistung der Objekte in dem System .................... 1772 kW<br />
- korrigierter Wärmeantrieb des Systems (0,7) .................................... 1240 kW<br />
- installierte Leistung in CZT ............................................................ 1,5 MW<br />
- Länge der Wärmeleitung – Strecke inklusiv der Anschlüsse ............ zirka 3571 lm<br />
- Wirksamkeit der Übertragung 0,97 x ( 1 – 3,5 x 0,015) .................... 0,92<br />
- Lieferung der Wärme zu den Abnehmern ......................................... 7 510 GJ/Jahr<br />
- Lieferung der Wärme beim Austritt vom CZT .................................. 8 170 GJ/Jahr<br />
- Gesamte Wirksamkeit des Systems 0,92 x 0,85 ................................ 0,78<br />
Bilanzsystem CZT <strong>Slatina</strong><br />
4.5 Berechnung des Wärmeverbrauchs im Laufe des Jahres<br />
Von den oben angeführten Daten und Berechnungen geht der Energie-Verbrauch der Gemeinde im<br />
Laufe des Jahres hervor, übersichtlich bearbeitet weiter.<br />
Wärmeverbrauch in der Gemeinde <strong>Slatina</strong> im Laufe des Jahres<br />
Verbrauch: 3 Monate 1,2 MW<br />
3 Monate 0,6 MW<br />
6 Monate 0,1 MW<br />
Durchschnittverbrauch:<br />
(1,2 + 0,6 + 0,1+0,1) /4 ≈ 0,5 MW<br />
Hier ist die Übersicht des Wärmeverbrauchs im Laufe des Jahres auf Grund der klimatischen<br />
Bedingungen. Der Verbrauch von 0,1 MW im Laufe der 6 Monate außer der Heizsaison wird im
Sommer zum Wasserwärmen genutzt. Es ist zu bemerken, dass die Berechnung wurde für die<br />
Gemeinde mit nicht wärmedämmenden Objekten erstellt. Im Falle der Wärmedämmung sinkt rapide<br />
der Verbrauch von Wärme in den Wintermonaten – zur Heizung.<br />
5)Auswertung der Möglichkeiten zentraler Heizung<br />
Durch die Lage der Gemeinde <strong>Slatina</strong>, die nicht ermöglicht eine wirtschaftlich rationelle Gasleitung,<br />
ist es notwendig andere Möglichkeiten zur zentralen Heizung zu suchen. Die erste Möglichkeit ist der<br />
Bau eines zentralen Heizwerkes auf Biomasse. Diese Lösung ist günstig aus Grund der<br />
landwirtschaftlichen Orientierung der Region und genügende Menge von Abfallbiomasse für den<br />
Bedarf der zentralen Heizung der Gemeinde <strong>Slatina</strong>. Eine weitere Möglichkeit ist der Aufbau einer<br />
Biogasstation. Diese Station dient primär zur Herstellung von elektrischer Energie und von der<br />
Abfallwärme aus diesem Prozess kann die Gemeinde <strong>Slatina</strong> beheizt werden. Eine weitere<br />
Möglichkeit ist die Kombination beider Quellen und vor allem die Einschaltung der<br />
Kraftwärmekoppelung, die eine bessere Nutzung der Abfallwärme ermöglicht. Diese Koppelung ist<br />
die aktuellste bei Varianten, wenn man mit der Nutzung des zentralen Heizwerkes und der<br />
Biogasstation rechnet.<br />
5.1 1. Variante - Heizwerk auf Biomasse<br />
In dieser einfachsten Variante voraussetzen wir den Aufbau eines Kesselhauses auf Biomasse,<br />
welche die zentrale Versorgung der Gemeinde mit Wärme sichert. Das Heizwerk ist auf eine<br />
Wärmeleistung von 1,2 MW dimensioniert, und sollte der Gemeinde den Verbrauch von<br />
Wärme in der kühlsten Jahreszeit decken. Die gegebene Variante ist abgebildet auf dieser<br />
Seite in Form der energetischen Flüsse.<br />
Schema der 1. Variante<br />
1,5 MW - Antriebsleistung<br />
0,3 MW - Verlust<br />
0,0 MW - el.<br />
1,2 MW – Wärme
Diese Variante ist die einfachste, hat aber mehrere Probleme, die wir versuchen zu regeln<br />
durch Modifikation dieser Variante. Das Problem ist der Überfluss von Wärme dieses<br />
Heizwerkes über den größeren Teil des Jahres und die nicht gesicherte Ersatzwärme im Falle<br />
einer Havarie des Heizwerkes. Diese beiden Probleme können gelöst werden und wir haben<br />
sie als weitere Variante ausgearbeitet.<br />
5.2 2. Variante – Heizwerk auf Biomasse mit Kraftwärmekoppelung<br />
Aufgrund des Wärmeüberflusses über den meisten Zeitraum des Jahres ist es zweckmäßig diese<br />
Wärme zur Herstellung von elektrischer Energie zu nutzen. Für so eine Kraftkoppelung der Wärme<br />
kommen zwei Möglichkeiten in Frage, und zwar ein Dampfmotor oder Stirling-Motor. Beim<br />
Stirlingmotor können wir eine Wirksamkeit bis zu 20 % erwarten und bei dem Dampfmotor können<br />
wir mit einer maximalen Wirksamkeit um zirka 10 % rechnen. Zu bemerken ist – dass die<br />
Kraftwärmekoppelungseinheit wäre nur in der Zeit betrieben, wenn Abfallwärme entsteht. Beide<br />
Varianten haben wir wieder übersichtlich dargestellt mit dem Diagramm der energetischen Flüsse.<br />
Schema 2.Variante mit Stirling Motor<br />
1,5 MW - Leistung<br />
0,4 MW - Verlust<br />
0,25 MW - el.<br />
0,85 MW – Wärme
Schema 2. Variante mit Dampfmotor<br />
1,5 MW – Leistung<br />
0,4 MW – Verlust<br />
0,1 MW – el.<br />
1,0 MW – Wärme<br />
5.3 3. Variante – Heizwerk auf Biomasse mit Reserve auf Art einer<br />
Biogasstation<br />
Auf Grund der genügenden Menge von Biomasse in der Region der Gemeinde <strong>Slatina</strong> ist es möglich<br />
im Bereich eine Biogasstation aufbauen. Diese Station ist primär auf die Produktion von elektrischer<br />
Energie orientiert. Im Falle einer Havarie im Heizwerk auf Biomasse ist es möglich diese Station als<br />
Wärme-Ersatzquelle für die Gemeinde zu nutzen. Dieses Schema ist wieder unten dargestellt.<br />
Eine weitere Möglichkeit zur Nutzung der Abfallwärme von der Biogasstation ist die Nutzung zur<br />
Herstellung von Pellets. Mit der Produktion dieser Pellets wird in der Gemeinde gerechnet. Diese<br />
Pellets werden primär als Heizstoff für das Heizwerk auf Biomasse verwendet.
Schema 3. Variante<br />
1,5 MW – Leistung<br />
0,3 MW - Verlust<br />
0,0 MW - el.<br />
1,2 MW – Wärme<br />
Die Biogasstation ist hier nur informativ dargestellt. Wir sollten sie also ausführlicher<br />
beschreiben. Diese klassische Biogasstation ist primär zur Produktion von elektrischer<br />
Energie bestimmt. Dazu dient ein Dieselaggregat, welches Gas aus der Biogasstation<br />
verbrennt. Die Leistung dieses Dieselaggregats ist 1,5 MW und bei zirka einer Drittel<br />
Wirksamkeit produziert diese Station 0,5 MW elektrische Energie und zirka 1 MW<br />
Abfallwärme. Schema dieser Einrichtung ist auf weiterer Seite.
Schema der Biogasstation<br />
1,5 MW - Leistung<br />
0,1 MW - Verlust<br />
0,5 MW – el.<br />
0,9 MW – Wärme<br />
5.4 Weitere Varianten - Nutzung der Wärme- Kraftkoppelung zur besseren<br />
Nutzung der Abfallwärme<br />
Alle vorhergehenden Varianten sind gut nutzbar zur ökologischen Beheizung der Gemeinde <strong>Slatina</strong>.<br />
Die Variante mit der Reserve auf Art einer Biogasstation ist weiter als Sicherheit im Falle eines<br />
Ausfalls auf dem primären Heizwerk. Wenn wir aber beide Kapazitäten aufgebaut haben- das<br />
Kesselhaus auf Biomasse, als auch die Biogasstation, dann müssen wir erwägen, wie man die<br />
Überfall- Abfallwärme nutzen kann. So einen Zustand können wir auf dem Schema sehen.
Schema - Variante Heizwerk mit Biogasstation ohne Kraftwärmekoppelung<br />
3,0 MW - Leistung<br />
0,4 MW – Verlust<br />
0,5 MW – el.<br />
2,1 MW – Wärme<br />
Wenn wir aber möchten beides zu gleich betreiben, so entsteht das Problem mit einer großen Menge<br />
der Abfallwärme. Das gleiche Problem müssen wir lösen, wenn wir möchten das Kesselhaus oder die<br />
Biogasstation in Betrieb auch außer der Heizsaison lassen. Es ist also möglich mit Hilfe von Stirling-<br />
Motors einen Teil der Abfallwärme auf elektrische Energie umzuwandeln. Bei dem Dampfmotor<br />
können wir mit einer Wirksamkeit von zirka 10 % und beim Stirling-Motor mit einer Wirksamkeit bis<br />
zu 20 % rechnen. Aber aufgrund der Realisierung ist es besser den Dampfmotor zu nutzen, wo eine<br />
bessere kommerzielle Lösung existiert, wie weiter beschrieben ist.<br />
Nun zeigen wir mehrere Varianten einer möglichen Veranstaltung der Kraftwärmekoppelung für die<br />
bessere Nutzung der Abfallwärme.
1,5 MW – Leistung<br />
0,2 MW - Verlust<br />
0,7 MW – el.<br />
0,6 MW - Wärme<br />
1,5 MW – Leistung<br />
0,2 MW – Verlust<br />
0,6 MW - el.<br />
0,7 MW – Wärme
3,0 MW – Leistung<br />
0,5 MW – Verlust<br />
0,75 MW – el.<br />
1,75 MW – Wärme<br />
3,0 MW – Leistung<br />
0,5 MW – Verlust<br />
0,6 MW – el.<br />
1,9 MW – Wärme
3,0 MW – Leistung<br />
0,5 MW – Verlust<br />
0,9 MW – el.<br />
1,6 MW - Wärme<br />
3,0 MW – Leistung<br />
0,5 MW – Verlust<br />
0,7 MW - el.<br />
1,8 MW – Wärme
3,0 MW – Leistung<br />
0,6 MW – Verlust<br />
1,1 MW – el.<br />
1,3 MW – Wärme<br />
. 3,0 MW – Leistung<br />
0,6 MW – Verlust<br />
0,8 MW - el.<br />
1,6 MW – Wärme<br />
Weitere Varianten zum Anschluss Kesselhaus und der Biogasstation mit der<br />
Kraftwärmekoppelung mit Stirling Motor oder Dampfmotor
6) Vorschlag zur kommerziellen Lösung des Dampfmotors<br />
Da es sich um problematische Lösung der Nutzung von Stirlingmotors handelt, schlagen wir zur<br />
Nutzung der Kraftwärmekoppelung den Dampfmotor zu wählen. Auf dem Markt sind erreichbare<br />
verlässliche Lösungen – und das auch von tschechischen Herstellern. Als Beispiel kann zur Lösung<br />
der Kraftwärmekoppelung der Dampfmotor von der Firma Polycomp dienen. Unten der Anschluss<br />
und Zeichnung so einer Einrichtung. Weiter haben wir in die Studie einige Bilder der gegebenen<br />
Einrichtung beigelegt – zur besseren Vorstellung.<br />
Legende :<br />
1. Dampfmotor 2. Generator 3. Armatur- Sperre 4. Regulierungsarmatur 5. Dampfquelle<br />
6. Dampfgerät 7. Tauscher 8. Warmwasser Geräte 9. Reduktionsventil<br />
A- Nicht reduzierter Dampf B - Dampfheizsystem C – Warmwasser – Heizsystem<br />
Schema zum Anschluss des Dampfmotors als Kraftwärmekoppelungseinheit
Legende:<br />
1. Dampfaustritt 2. Dampfeintritt 3. Austritt von Kondensat / Wasserablass 4. Eintritt für Elektrokabel<br />
Zeichnung des kommerziellen Dampfmotors von der Firma Polycomp
Bilder des Dampfmotors von der Firma Polycomp
7) Ökologische und soziale Folgen auf die Gemeinde<br />
Der Aufbau der zentralen Quelle für die Beheizung der Gemeinde <strong>Slatina</strong> hätte mehrere sehr positive<br />
Vorteile. . Als erster bedeutender Vorteil des Übergangs von der lokalen Heizungen mit festen<br />
Brennstoffen auf die zentrale Beheizung auf Biomasse ist ein positiver Vorteil für die Umwelt in der<br />
Gemeinde und Umgebung. Zur Zeit heizen die Bewohner überwiegend mit Kohle in schlechterer<br />
Qualität.<br />
Von dieser Sicht sinkt die Emission vom Kohlenoxid, Staub und weiterer nicht erwünschter Stoffe<br />
rapide.<br />
Ein weiterer positiver Faktor sind die sozialen Vorteile. In der Gemeinde leben viele ältere Bürger,<br />
für welche die eigene Heizung mit festen Brennstoffen eine sehr anstrengende Angelegenheit ist.<br />
Dieser Fakt führt zur folgenden Auswanderung dieser Bewohner aus der Gemeinde. Entweder zu ihren<br />
Verwandten oder in Sozialeinrichtungen. Die Fernheizung würde den Bewohnern ermöglichen in<br />
ihren Heimen zu bleiben und nicht weg zu ziehen.<br />
8) Schlusswort<br />
Die Studie empfiehlt den Aufbau der zentralen Beheizung auf Biomasse. In Hinsicht zur zeitigen und<br />
anspruchsvollen Vorbereitungen der Projekte empfehlen wir zuerst ein Kesselhaus auf Biomasse zu<br />
bauen, welches die Gemeinde mit Wärme versorgt. In der weiteren Phase wäre es günstig eine<br />
Biogasanlage zu bauen, welche eine günstige Ergänzung zur gesamten Infrastruktur sein könnte.<br />
Auch wenn ihre primäre Funktion die Produktion elektrischer Energie sein würde, so kann die<br />
Abfallwärme aus diesem Prozess als Notaggregat im Falle einer Havarie im Hauptkesselhaus dienen.<br />
Weiter empfehlen wir eine von den vorgeschlagenen Arten der Kraftwärmekoppelung zu nutzen,<br />
damit die Abfallwärme besser genutzt werden kann in der Zeit, wenn diese im System als Überfluss<br />
ist.<br />
Diese Art ist zu wählen nach der Menge und Nutzung der Abfallwärme im<br />
Kraftwärmekoppelungsprozess, aber auch in Hinsicht auf die anspruchsvolle Investition und<br />
Rückfluss dieser Investition.<br />
Eine weitere günstige Nutzung der Überflussabfallwärme zeigt sich bei der Herstellung von Pellets<br />
für das Heizwerk. Diese Abfallwärme wird dadurch eine günstige Gelegenheit für Investoren in der<br />
Gemeinde sein und kann ein weiteres unternehmerisches Vorhaben initiieren.<br />
Den ersten Aufbau des Kesselhauses und des gesamten Zubehörs der Infrastruktur empfehlen wir so,<br />
damit es möglich ist mit womöglich kleinsten Eingriffen folgend – später die Biogasstation und die<br />
Kraftwärmekoppelungen anzuschließen.
Anlage