Download als pdf, 2,4 MB - Prof. Dr. Thomas Wilhelm

2.3.11 Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)
Dampf kann eingesetzt werden zur Erhitzung von Fernwärmewasser oder zur Herstellung von Prozessdampf,
der beispielsweise in einer Papierfabrik zur Produktion benötigt wird. Will man nun die
Kraft-Wärme-Kopplung bewerten, so spricht man nicht von einem Wirkungsgrad, denn dieser bezieht
sich üblicherweise nur auf den Prozess der Stromerzeugung, sondern von einem Nutzungsgrad
ϵ , der wie folgt definiert wird:
gewonnene Arbeit und Wärme
ϵ =
zugeführte Energie
Der Nutzungsgrad gibt Auskunft über das Ausmaß der Energieausbeute des eingesetzten Brennstoffs.
Ein Nachteil der Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen ist, dass sie auf eine genügend große Anzahl
von Abnehmern für die Fernwärme bzw. den Prozessdampf angewiesen sind. Zugleich werden
große Kraftwerke nur selten in der Nähe von Wohngebieten gebaut. Allerdings bieten sich hierfür
kleinere Blockheizkraftwerke an, die auch mit Kraft-Wärme-Kopplung arbeiten und die sich einfacher
an den örtlichen Wärmebedarf anpassen
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können.
Abschließend ist zu sagen, dass die KWK-Anlagen fast ausnahmslos dann eingesetzt werden, wenn
ein Bedarf an Fernwärme besteht oder es die Möglichkeit gibt, das heiße Wasser zu speichern. Um
ausschließlich Strom zu erzeugen, ist der Betrieb wegen hoher Brennstoffkosten und teilweise sehr
niedrigen Preisen an der Strombörse zu teuer. An einem sonnigen Tag im Sommer wird beispielsweise
sehr wenig Fernwärme benötigt, während Solarstrom im Überfluss zur Verfügung steht. In
Augsburg werden die bestehenden KWK-Anlagen, abgesehen vom Biomasseheizkraftwerk und der
Abfallverwertungsanlage, lediglich dann gefahren, wenn ein genügend großer Bedarf an Fernwärme
besteht.
2.3.12 Biomassekraftwerke
Es gibt drei Hauptarten, Biomasse energetisch zu verwerten. Eine davon ist die thermochemische
Energieumwandlung. Diese schließt die Verbrennung, die Vergasung sowie die Verflüssigung zu
Treibstoff mit ein. Eine weitere Möglichkeit sind physikalisch-chemische Verfahren, bei denen aus
ölhaltigen Pflanzenteilen Biodiesel produziert wird. Als letztes ist die anaerobe Fermentation zur
Herstellung von Alkohol und Biogas als biochemisches Verfahren zu nennen. 155
Die verwertbare Biomasse kann in anfallende Biomasse, wie beispielsweise Restholz, Ernterückstände,
Gülle, Klärschlamm etc. und in eigens angebaute Biomasse eingeteilt werden. Dabei ist letztere
wesentlich
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teurer.
Das Augsburger Biomasseheizkraftwerk ist ein Dampfheizkraftwerk mit einer Rostfeuerung mit
Holzhackschnitzeln. Da das Anfeuern, wie bereits in Abschnitt 2.3.6 beschrieben, sehr aufwendig
152 Strauß, 2009, S. 88
153 Zahoransky, 2010, S. 21
154 Heuck, 2010, S. 9
155 Heuck, 2010, S. 46
156 Zahoransky, 2010, S. 340
157 Heuck, 2010, S. 46
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