Integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung

Kapitel 4
Fall nur ein dampfturbinengetriebenes Kühlgerät zur Erzeugung von Kühlenergie eingesetzt würde, so wäre
seine Verfügbarkeit größtenteils von diesem instabilen Dampfbedarf abhängig. Angaben zufolge kann dieses
System in Anlagen zur Herstellung von Speiseeis eingesetzt werden, da diese ebenfalls viel Strom und
Kühlenergie verbrauchen. Abbildung 4.19 zeigt ein Flussdiagramm dieses KWK-Systems in einer Brauerei.
Erdgas
Abbildung 4.19: Flussdiagramm eines KWK-Systems in einer Brauerei 12
Mit dem oben beschriebenen KWK-System sank der Energieverbrauch der Brauerei (Strom und Brennstoff) um
14 % und der Strombedarf um 40 %. Die Gasturbine hatte eine Nennleistung von 4.200 kW bei 0 °C und wurde
mit Erdgas mit niedrigem CO2-Ausstoß in einem vorgemischten Magerverbrennungssystem mit geringem NOx-
Ausstoß betrieben. Die vorgemischte Magerverbrennung verbessert die Turbineneffizienz um 2 – 4 % und senkt
die NOx-Emissionen auf weniger als 50 ppm, d. h. auf die Hälfte des Wertes herkömmlicher Systeme, bei denen
die Verringerung der NOx-Emissionen durch Wasser- oder Dampfinjektion erreicht wird. Mit dem System
gingen die NOx-Emissionen der Brauerei im Vergleich zu einem herkömmlichen System um 14,8 % und die
CO2-Emissionen um 7,9 % zurück.
Es wird außerdem berichtet, dass Gasmotoren, die saubere Brennstoffe verwenden und mit hoher thermischer
Effizienz arbeiten, für kleinere KWK-Anlagen, also für 1.000 kW und weniger, geeignet sind. In einer
Beispielbrauerei wurde eine 596-kW-Gasmaschine mit einem Kühlsystem, das kochendes Wasser für die
Dampfrückgewinnung benutzt, installiert. Die KWK-Anlage wurde auf einem vibrationsgeschützten Fundament
zusammen mit einem 560-kW-Generator, der mit einer Dampf-und-Wasser-Trommel kombiniert ist, montiert.
Die Anlage gewinnt Niederdruckdampf (1 kg/cm²) direkt aus dem Kühlwasser der Maschine zurück. Das Abgas
der Maschine wird zur Erzeugung von Mitteldruckdampf (8 kg/cm²) durch einen Abwärmekessel und zum
Vorwärmen von Speisewasser für den Kessel durch einen Vorwärmer verwendet. Die KWK-Anlage ist mit
einem Dreiwegekatalysator zum NOx-Entzug, einem Geräuschdämpfer und anderen erforderlichen
Regelsystemen ausgestattet und kann von einem zentralen Steuerraum aus überwacht werden. Als
Umweltnutzen werden unter anderem die Leistungserzeugung von 541 kW, geringe NOx-Emissionen und
niedrige Geräuschpegel genannt. Bei 18.000 Betriebsstunden hat die KWK-Anlage eine Effizienz von 31,3 % in
der Leistungserzeugung, 45,6 % in der Wärmerückgewinnung und 76,9 % insgesamt. Der von der KWK
erzeugte Strom ergänzte den extern bezogenen Strom um 25 %, und der Dampf deckte 6 - 10 % des
Betriebsbedarfs der Brauerei. Die Amortisationszeit liegt bei unter 4 Jahren.
Anwendbarkeit
In vielen Bereichen anwendbar. Die Anwendbarkeit der KWK hängt stark von mehreren technischen Aspekten
ab. Auch wenn die KWK eine gut etablierte und technisch ausgereifte Technik darstellt, ist es wichtig, die
richtigen Konzeptionsentscheidungen zu treffen. Die wichtigsten zu berücksichtigenden Faktoren sind die
12 Anm. d. Übers. u. d. UBA-Bearb.: "Erdgas" heißt in asiatischen Ländern auch "13A Gas".
RHC/EIPPCB/FDM_BREF_FINAL Januar 2006 307