biomassevergasung wiese tuhh (6.377 KB)

Kapitel 12
Zusammenfassung
Die energetische Nutzung nachwachsender Biomasse stellt eine generelle Möglichkeit der
Stromerzeugung ohne Ausstoß von fossilem CO2 dar. Zur Substitution eines hohen Anteils
fossil erzeugter elektrischer Leistung muss vor dem Hintergrund des begrenzten, jährlich in
Deutschland nutzbaren Biomassepotenzials die Errichtung von mit hohem elektrischen Wirkungsgrad
ausgestatteten Biomasse-Kraftwerken vorangetrieben werden. Ein Anreiz hierfür
wurde 2004 mit der Neufassung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes und den darin festgelegten
hohen Vergütungen für den in diesen Anlagen erzeugten Strom geschaffen.
Durch die Vergasung fester Biomasse und der anschließenden Nutzung des erzeugten Gases in einem
motorischen BHKW können hohe elektrische Wirkungsgrade erreicht werden. Insbesonders
bei Vergasungsheizkraftwerken mit einer installierten Leistung von weniger als 10 MWel, die im
KWK-Betrieb gefahren werden, besteht gegenüber Dampfheizkraftwerken (DHKW) im gleichen
Leistungsbereich ein deutlich höheres elektrisches Wirkungsgradpotenzial.
Doch obwohl in der Vergangenheit eine Vielzahl von Vergasungsverfahren entwickelt und in
Versuchsanlagen erprobt wurde, konnte sich diese Technologie aufgrund von technischen und
ökonomischen Herausforderungen bislang nicht durchsetzen, sodass es sich bei den zurzeit in
Deutschland mit fester Biomasse betriebenen Heizkraftwerken fast ausnahmslos um Dampfheizkraftwerke
handelt.
Wie eine im Rahmen dieser Arbeit durchgeführte systematische Analyse zeigt, war eine wesentliche
Schwierigkeit beim Betrieb der in der Vergangenheit errichteten Vergasungsanlagen mit
nachgeschaltetem BHKW (Vergasungsheizkraftwerke, VHKW) eine geringe Verfügbarkeit und
damit ein unwirtschaftlicher Anlagenbetrieb. Ursache war eine ungenügende Erprobung sowohl
des Betriebsverhaltens einzelner Komponenten als auch des Zusammenspiels aller Aggregate
der komplexen Gesamtanlage (Kapitel 5.1). Eine weitere zentrale Herausforderung stellte die
Vermeidung der unerwünschten Kondensation von Teeren, die bei der Pyrolyse der Biomasse
im Vergasungsreaktor gebildet werden, in den Funktionsgruppen der Gasaufbereitung und der
Stromerzeugung dar (Kapitel 5.2).
Allerdings konnten bis 2006 bereits einige VHKW stabil und unterbrechungsfrei über mehrere
1000 Stunden betrieben werden, sodass die in der Vergangenheit aufgetretenen technischen
Herausforderungen in diesen Anlagen inzwischen erfolgreich bewältigt wurden.
Ziel dieser Arbeit ist es daher, aufbauend auf dieser Erkenntnis wissenschaftlich fundiert zu
beurteilen, ob und unter welchen Vorraussetzungen der Betrieb von VHKW eine vorteilhafte
Alternative zur Verbrennung der Biomasse in einem Dampfheizkraftwerk darstellt. Diese verglei-
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