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Kapitel 9
Messungen an Vergasungsheizkraftwerken
An vier technisch aussichtsreichen Biomassevergasungsanlagen mit nachgeschaltetem BHKW
(Vergasungsheizkraftwerken, VHKW) wurden Messungen durchgeführt, um sowohl die Betriebsstabilität
als auch das Wirkungsgradpotenzial der Anlagen zu bestimmen. Dabei handelt es sich
um das zweistufige Carbo-V-VHKW in Freiberg, Deutschland, das zweistufige Viking-VHKW
der Dänisch Technischen Universität, Dänemark, das Dampfwirbelschicht-VHKW (Fast Internally
Circulating Fluidised Bed - FICFB) in Güssing, Österreich, und das Gegenstrom-VHKW in
Harbøore, Dänemark.
Aufbauend auf den Messergebnissen werden die Massen- und Energiebilanzen der Anlagen
geschlossen und daraus die in den Anlagen erreichten energetischen und exergetischen Kennzahlen
(Kapitel 9.2.2 und 9.2.3) berechnet. Auch wenn ein Vergleich dieser Kennzahlen der
untersuchten Vergasungsheizkraftwerke aufgrund der unterschiedlichen Entwicklungsstände
und der unterschiedlichen Leistungsgrößen unzulässig ist, kann gezeigt werden, in welchen
Aggregaten hohe Verluste entstehen und wie diese ggf. reduziert werden können. Nur auf diese
Weise ist es anschließend möglich, optimierte Anlagenschaltungen der bestehenden VHKW zu
entwickeln (Kapitel 10), deren Wirkungs- und Nutzungsgrade zu berechnen und so die Anlagen
vergleichend zu bewerten (Kapitel 11).
Die Begleitung des Anlagenbetriebs über einen längeren Zeitraum ermöglicht dessen Bewertung
hinsichtlich Kontinuität und Stabilität. Traten Unterbrechungen im Anlagenbetrieb auf, konnten
die Ursachen dokumentiert und aufgezeigt werden. So wird deutlich, ob bei der Errichtung
optimierter Anlagen technische Veränderungen realisiert und ggf. vorher erprobt werden müssen.
Denn wie in Kapitel 5.2 beschrieben, führte in diversen in der Vergangenheit betriebenen
Vergasungsheizkraftwerken ein unstabiler Anlagenbetrieb zu einer unwirtschaftlichen Fahrweise
und damit zur Stilllegung der jeweiligen Anlage.
Anhand der Messungen wird beurteilt, ob ein motortaugliches Reingas (Kapitel 9.2.4) erzeugt
wird. Die dafür notwendigen Anforderungen sind in Tabelle 4.2 aufgeführt. Insbesondere wird
auf die Teerabscheidung aus dem Rohgas und den Teergehalt im Reingas detailliert eingegangen,
da es in der Vergangenheit bei diversen Vergasungsheizkraftwerken zu Schwierigkeiten durch die
Kondensation oder Sublimation von Teerverbindungen gekommen ist.
Des Weiteren wurden die in den Anlagen entstehenden Emissionen gemessen und werden den
in Deutschland zulässigen Emissionsgrenzwerten gegenübergestellt (Kapitel 9.2.5). So wird
gezeigt, ob diese Grenzwerte bereits in den bestehenden Vergasungsheizkraftwerken eingehalten
werden können bzw. welche Maßnahmen zur Einhaltung der Grenzwerte in zukünftigen Anlagen
realisiert werden müssen.
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