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KAPITEL 11. BEWERTUNG DER OPTIMIERTEN VHKW
Der Verlust der Gasaufbereitung des FICFB-VHKW beträgt θGA = 16,4 % und liegt damit um
11,1 %-Punkte über dem des Viking-VHKW. Dabei beträgt das Verhältnis von Rohgaswärmeleistung
zur Summe aus Rohgaswärmeleistung und chemisch gebundener Gasleistung 15,5 %
und liegt damit um 4,1 %-Punkte unter dem des Viking-VHKW. Da die Rohgaswärme jedoch der
ORC-Anlage zugeführt bzw. in der Gaswäsche an die Umgebung abgeführt und nicht zurück in
den Vergasungsreaktor geleitet wird, entsteht ein entsprechend höherer Verlust der Gasaufbereitung.
Wie in Kapitel 10.2.3 beschrieben, ist eine Reduktion des Verlustes der Gasaufbereitung
beim FICFB-VHKW durch Trocknung der Biomasse mit Rohgaswärme möglich. Allerdings
stellt dies keine Verfahrensverbesserung dar, da die Rohgaswärme dann nicht zur Stromerzeugung
genutzt werden würde.
Beim Betrieb des Carbo-V-VHKW entsteht ein Verlust der Gasaufbereitung von θGA = 25,2 %,
der damit um 19,9 %-Punkte über dem des Viking-VHKW liegt. Hier liegen 28,1 % der
Rohgasleistung in Form von Wärme vor. Nur 2,9 % der Wärme wird auf die Vergasungsluft
übertragen, sodass 25,2 % der Rohgasleistung weder zurück in den Vergasungsreaktor oder die
Biomasseaufbereitung geführt noch im motorischen BHKW genutzt werden. Wie in Kapitel
10.2.1 beschrieben, ist eine Reduzierung des Verlustes der Gasaufbereitung auf θGA = 16,6 %
durch Nutzung der Rohgaswärme zur Trocknung der Biomasse auf einen Wassergehalt von
17,5 % und zur Vergasungsluftvorwärmung auf 773 K möglich.
Der höchste Verlust der Gasaufbereitung von θGA = 28,8 % entsteht im Gegenstrom-VHKW
durch die Abscheidung der leichten und schweren Teere aus dem Rohgas und durch die Abführung
der Rohgaswärme an die Umgebung. Durch die in Kapitel 10.2.4 beschriebene Rückführung
der schweren Teere in den Vergasungsreaktor könnte der Verlust der Gasaufbereitung gesenkt
werden. Eine Nutzung der leichten Teere ist nicht möglich, da diese als Emulsion mit kondensiertem
Wasser aus der Gasaufbereitung vorliegen und bei der Abwasseraufbereitung verbrannt
werden.
11.1.3 Vergleich der optimierten VHKW mit einem Dampfheizkraftwerk
Im Folgenden wird untersucht, unter welchen Randbedingungen der KWK-Betrieb von Vergasungsheizkraftwerken
energetisch vorteilhaft gegenüber dem von DHKW ist. Dazu wird
der Betrieb eines Heizwerkes, in dem Biomasse zur ausschließlichen Wärmeerzeugung verbrannt
wird, mit dem Betrieb der in Kapitel 10 vorgestellten Heizkraftwerke energetisch
verglichen. In den Heizkraftwerken wird zusätzlich zu der in einem Heizwerk erzeugten
Nutzwärme elektrische Leistung erzeugt. Zur Bewertung der unterschiedlichen Anlagen wird
das Verhältnis von erzeugter elektrischer Leistung zur zusätzlich benötigten Biomasseleistung
(Stromausbeute der Heizkraftwerke βHKW ) bei gleicher erzeugter Nutzwärmeleistung verglichen.
In Tabelle 11.2 sind der elektrische Bruttowirkungsgrad ηel, Brutto, der Brennstoffausnutzungsgrad
ω und die Stromausbeute der Heizkraftwerke βHKW der optimierten VHKW, des DHKW und
eines Heizwerkes (HW) aufgeführt. Die Kennzahlen sind sowohl für den Betrieb bei maximaler
Wärmeauskopplung als auch bei saisonal schwankender Wärmeauskopplung aufgelistet.
Zusätzlich sind die Kennzahlen für den Betrieb mit maximaler Wärmeauskopplung in Abbildung
11.3 graphisch dargestellt.
Bei maximaler Nutzwärmeauskopplung übersteigt der in den optimierten Vergasungsheizkraft-
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