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KAPITEL 11. BEWERTUNG DER OPTIMIERTEN VHKW
entspricht die Reingasleistung in etwa der Biomasseleistung, sodass im BHKW 37 % der
Reingasleistung bzw. 37,4 % der Biomasseleistung in elektrische Leistung umgewandelt werden.
Der elektrische Bruttowirkungsgrad von ¯ηel, Brutto = 37,7 % wird beim Carbo-V-VHKW erreicht,
da zusätzlich zum BHKW elektrische Leistung in einer Dampfkraftanlage erzeugt wird. Würde
wie beim optimierten Viking-VHKW die elektrische Leistung nur im BHKW erzeugt werden,
würde der elektrische Bruttowirkungsgrad des Carbo-V-VHKW nur ¯ηel, Brutto = 27,5 % betragen.
Da jedoch der Dampfkraftanlage 52,7 % der zugeführten Biomasse- und Erdgasleistung als
Wärme aus der Brennkammerkühlung, der Rohgaskühlung und der Abgaskühlung nach dem
BHKW zugeführt werden ( ˙ Qzu = 14918,6 kW) und diese bei einem Wirkungsgrad von 19,4 % zur
Erzeugung einer elektrischen Leistung von ¯ Pel, DT = 2893,7 kW genutzt wird, erreicht das optimierte
Carbo-V-VHKW einen elektrischen Bruttowirkungsgrad von ¯ηel, Brutto = 37,7 %. 72,9 %
der elektrischen Leistung werden in dem motorischen BHKW, in dem 37 % der zugeführten
Reingasleistung in elektrische Leistung umgewandelt werden, erzeugt. 27,1 % der elektrischen
Bruttoleistung werden in einer Dampfkraftanlage erzeugt, in der nur 19,4 % der zugeführten
Wärmeleistung in elektrische Leistung umgewandelt werden.
Beim Betrieb des FICFB-VHKW wird ein 4,4 %-Punkte niedrigerer elektrischer Wirkungsgrad
von ¯ηel, Brutto = 33,3 % als beim Betrieb des Carbo-V-VHKW erreicht. Dabei erreichen beide
Kraftwerke eine nahezu gleich hohe Effizienz der Vergasung, sodass bei beiden Kraftwerken
ca. 27 % der zugeführten Biomasse- und Erdgas- bzw. RME-Leistung im BHKW in elektrische
Leistung umgewandelt werden. Aufgrund des Wärmebedarfs zur Verdampfung des bei der
Rohgaswäsche anfallenden Kondensats werden der ORC-Anlage des FICFB-VHKW nur 34,1 %
der Biomasse- und RME-Leistung als Wärme zugeführt, die wiederum zu 17,4 % in elektrische
Leistung umgewandelt werden. Im Vergleich dazu werden der Dampfkraftanlage des Carbo-V-
VHKW 52,7 % der Biomasse- und Erdgasleistung als Wärme zugeführt und zu 19,5 % verstromt.
Beim Gegenstrom-VHKW wird von den in Tabelle 11.1 aufgeführten Vergasungsheizkraftwerken
der niedrigste, elektrische Bruttowirkungsgrad von ¯ηel, Brutto = 27,9 % erreicht. Somit
unterschreitet der elektrischer Wirkungsgrad des Gegenstrom-VHKW den des Carbo-V-VHKW
um 9,8 %-Punkte und den des FICFB-VHKW um 5,4 %-Punkte, obwohl die Effizienz der
Vergasung des mit ɛGas = 75,4 % etwas höher als beim Carbo-V- und beim FICFB-VHKW
liegt. Der Grund für den geringen elektrischen Wirkungsgrad ist, dass in dieser Anlage die
Stromerzeugung ausschließlich in einem motorischen BHKW stattfindet. So wird nur die
Reingasleistung (75,4 % der Biomasseleistung) im BHKW mit einem Wirkungsgrad von 37 %
in elektrische Leistung umgewandelt. Eine Nutzung der beim Betrieb anfallenden Abwärme in
einer zusätzlichen Dampfkraftanlage oder einer ORC-Anlage, wie es beim optimierten Carbo-Vbeziehungsweise
FICFB-VHKW vorgesehen wird, ist aufgrund der geringen Leistungsgröße des
Gegenstrom-VHKW aus wirtschaftlichen Gründen nicht sinnvoll. Nur durch eine Anhebung der
Reingasleistung, die durch eine Verbrennung der Teere mit mehr als 10 Kohlenstoffatomen im
Vergasungsreaktor realisiert werden könnte, könnte der elektrische Bruttowirkungsgrad noch
gesteigert werden.
Wird das DHKW im KWK-Betrieb gefahren, so sinkt durch die Entnahme von Dampf zur Wärmeauskopplung
im Heizkondensator die erzeugte elektrische Bruttoleistung und damit auch der
elektrische Bruttowirkungsgrad ab. Im KWK-Betrieb ergibt sich daher ein gemittelter elektrischer
Bruttowirkungsgrad von nur ¯ηel, Brutto = 19,7 %. Im Gegensatz dazu bleibt bei den in dieser Arbeit
untersuchten Vergasungsanlagen mit nachgeschaltetem BHKW der elektrische Bruttowirkungsgrad
unabhängig von der ausgekoppelten Nutzwärmeleistung konstant. Daher wird beispielswei-
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