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11.1. ENERGETISCHE BEWERTUNG
einen Wassergehalt von 17,5 % genutzt. So werden insgesamt 27,9 % der Biomasseleistung durch
Einkopplung von Abwärme aus dem Prozess zurück in den Vergasungsreaktor geführt und eine
Effizienz der Vergasung erreicht, die um 8,8 %-Punkte über dem Wirkungsgrad der Vergasung
liegt. Damit gelingt es im optimierten Viking-VHKW, gleichzeitig ein teerfreies Rohgas zu
erzeugen und die zugeführte Biomasseleistung in das Reingas zu überführen.
Die Effizienz der Vergasung der anderen drei optimierten VHKW liegt mit ɛGas = 73,9 % bis
75,4 % deutlich niedriger, da in diesen Anlagen weniger Leistung zurück in die Biomasseaufbereitung
oder den Vergasungsreaktor geführt wird (Abbildung 11.2).
Im optimierten Carbo-V-VHKW wird ein Teil der Motorabgaswärme zur Trocknung der
Biomasse verwendet. Es werden 5,5 % der Biomasse- und Erdgasleistung zur Trocknung der
Biomasse aus dem Abgas der BHKW ausgekoppelt. Daher übersteigt die Effizienz der Vergasung
mit ɛGas = 74,2 % den Wirkungsgrad der Vergasung um 3,9 %-Punkte. Wie in Kapitel 10.2.1
beschrieben, könnte durch Nutzung von Rohgaswärme zur Trocknung der Biomasse und zur
Vergasungsluftvorwärmung auf eine Verbrennung von Erdgas vollständig verzichtet und die
Effizienz der Vergasung auf ɛGas = 79,6 % angehoben werden.
Beim Gegenstrom-VHKW werden 2,2 % der Biomasseleistung aus dem Abgas des BHKW
zur Vorwärmung der Vergasungsluft ausgekoppelt. So liegt die Effizienz der Vergasung mit
ɛGas = 75,4 % um 1,6 %-Punkte über dem Wirkungsgrad der Vergasung. Da die Trocknung der
Biomasse im Vergasungsreaktor durch die Wärme der aus der Pyrolysezone kommenden Gase
stattfindet, ist eine Vortrocknung der Biomasse mit Abgaswärme nicht wirkungsgradsteigernd.
Wie in Kapitel 10.2.4 beschrieben, könnte durch die Verbrennung der schweren Teere im
Vergasungsreaktor die Effizienz der Vergasung angehoben werden.
Die niedrigste Effizienz der Vergasung von ɛGas = 73,9 % wird im optimierten FICFB-VHKW
erreicht, obwohl durch die Vortrocknung der Biomasse mit Abgaswärme 7,2 % der Biomasse- und
RME-Leistung aus dem Abgas des BHKW ausgekoppelt und zurück in die Biomasseaufbereitung
geführt werden. Daher übersteigt die Effizienz der Vergasung den Wirkungsgrad der Vergasung
um 5,0 %-Punkte. Allerdings besteht keine Möglichkeit, noch mehr Wärme zurück in den
Vergasungsreaktor zu führen, sodass eine weitere Anhebung der Effizienz der Vergasung nicht
möglich ist.
Verlust der Gasaufbereitung
Der Verlust der Gasaufbereitung θGA gibt das Verhältnis von aus dem Rohgas ausgekoppelter
Leistung, die nicht zurück in die Biomasseaufbereitung oder den Vergasungsreaktor geführt wird,
zur Rohgasleistung an. Damit verdeutlicht diese Kennzahl die energetische Güte der Integration
der Gasaufbereitung in den Vergasungsprozess.
Von den vier optimierten VHKW entsteht der niedrigste Verlust der Gasaufbereitung von
θGA = 5,3 % im Viking-VHKW (Tabelle 11.1 und Abbildung 11.2), da in dieser Anlage 73,1 %
der Rohgaswärme zurück in den Vergasungsreaktor geführt werden, sodass nur 26,9 % der
Rohgaswärme als Fernwärme aus dem Heizkraftwerk ausgekoppelt bzw. als Abwärme an die
Umgebung abgeführt werden. Da in der Rohgaswärme nur 19,6 % der gesamten Rohgasleistung
gebunden werden, werden nur 5,3 % der Rohgasleistung aus der Vergasungsanlage ausgekoppelt.
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