Kraftwerkstechnik 05.11.2010, 19:49 Uhr

Stromerzeugung aus Biomasse erzielt hohe Klimaschutzeffizienz

Energie aus Biomasse liegt im Trend. Holzhackschnitzel können in Heizkraftwerken bei regionaler Brennstoffversorgung zur klimaeffizienten Erzeugung von Strom und Wärme beitragen, wie ein Projekt im nordhessischen Bad Arolsen zeigt. Die Verstromung von Holz im Heizkraftwerk mit Wärmenutzung habe das höchste Klimaschutzpotenzial, so eine Studie der Universität Augsburg.

„Wir leben in, aber auch von der Natur“, unterstrich Jürgen van der Horst, Bürgermeister des hessischen Kurortes Bad Arolsen, kürzlich bei der Vorstellung eines neuen Holzhackschnitzel-Kraftwerks. Auf dem Gelände des Bioenergieparks Nordwaldeck produziert die Anlage vom Typ Biopower 5 des finnischen Generalunternehmers MW Power derzeit 4,9 MW elektrische Leistung. Für das kommende Jahr ist ein Betrieb in Kraft-Wärme-Kopplung geplant, dann mit einer elektrischen Leistung von 4,4 MW und 10 MW thermische Leistung. Ein Abnehmer für die Wärme ist die geplante Fabrik für Holzpellets des Bioenergie-Anlagenprojektierers Juwi Bio.

„Wir verbrennen hier ausschließlich nachwachsende Rohstoffe, Waldrestholz und Landschaftspflegematerial – also kein wie auch immer belastetes Altholz“, betonte Stephan Röhl, Leiter des Projekts Bestenergy beim Immobilien-Investmenthaus Real I.S., einer Tochtergesellschaft der Bayerischen Landesbank.

Das Holzhackschnitzel-Kraftwerk in Bad Arolsen ist eine von sechs baugleichen Anlagen im Portfolio des „Bayernfonds Bestenergy 1“ von Real I.S. Weitere Standorte sind Leipzig, Langelsheim, Neuenkirchen-Vörden, Niesky und Steinau an der Straße. Das Investitionsvolumen beläuft sich laut Röhl auf insgesamt knapp 150 Mio. €.

In Bad Arolsen kommen pro Jahr rund 60 000 t Brennstoff zum Einsatz. Der Einzugsbereich beträgt rund 100 km. Zur Versorgungssicherheit wurden langfristige Lieferverträge geschlossen mit zehn bis 15 Jahren Laufzeit.

„Es gibt mehr frischen Wald in Deutschland, als derzeit abgeholzt wird“, versicherte Röhl. Allein durch die Bewirtschaftung des Waldes falle genug nachhaltiges Holz an – Abfälle, für die es keine weitere Verwendung gebe.

In Europa steigt nach Beobachtung von MW Power, einem Joint Venture der beiden finnischen Konzerne Metso und Wärtsilä, die Nachfrage nach kleinen und mittelgroßen Biokraftwerken, erklärte Jorma Lehtoviita, Managing Director von MW Power. Die Leistungsgröße sei bei entsprechender Brennstoffverfügbarkeit ideal für regionale Lösungen.

Laut der Studie „Strommix in der EU27“ des VDMA-Fachverbandes Power Systems soll im Jahr 2030 der europäische Strombedarf von 3736 TWh zu rund 48 % durch erneuerbare Energien, zu 33 % durch fossile Energien und zu 19 % durch Kernenergie gedeckt werden.

Der Bereich der erneuerbaren Energien wird dabei dominiert von Windenergie mit 23 % Gesamtanteil, der Wasserkraft (12 %) und der Solarenergie (5 %). Nach Abzug von dezentralem Biogas (2,5 %) und flüssigen Biokraftstoffen (1,5 %) verbleiben noch 4 % für „andere Erneuerbare“, in denen auch die feste Biomasse enthalten ist. Doch unterstreicht der VDMA die Treiberfunktion der Biomasse für die dezentrale Stromerzeugung und ihre Grundlastfähigkeit.

Vorteile der Biomasseenergie kommen erst bei Kraft-Wärme-Kopplung voll zur Geltung.

MW Power biete seine Anlagen schlüsselfertig an, betonte Lehtoviita. Der Einsatz standardisierter, vorgefertigter Module beschleunige die Bauphase. So sei auch das Kraftwerk Biopower 5 vom Aufbau her modular. Es verfüge über einen rotierenden, konischen Drehrost, der in seiner Mitte durch eine Förderschnecke von unten mit Brennstoff beschickt wird. Ein breiter Rostbereich, eine kontrollierte Verteilung der Primärverbrennungsluft und eine Rauchgasrezirkulation zur Kühlung des Rosts würden für eine optimale Verbrennung sorgen. Geeignet sei Biomasse mit einem Feuchtigkeitsgehalt von bis zu 60 %.

Innerhalb der Bioenergien erziele die Verstromung von Holz im Heizkraftwerk mit Wärmenutzung die höchste Klimaschutzeffizienz, so das Resümee einer Studie des Wissenschaftszentrums Umwelt (WZU) der Universität Augsburg. Die Forscher haben den „Carbon Footprint“ für ein typisches Biomasse-Heizkraftwerk, wie das in Bad Arolsen, berechnet, erklärte Bernd Wagner vom WZU. Der Carbon Footprint bezeichnet den Ausstoß an Treibhausgasen, ausgedrückt in CO2-Äquivalenten, der durch unternehmerische Aktivitäten oder durch den Produktlebenszyklus entsteht. Dazu wurden die emissionsrelevanten Prozesse der Wertschöpfungskette erfasst. Ein Gutschriftenverfahren berücksichtigt die Substitution konventioneller Wärmeerzeugung durch die ausgekoppelte Wärme.

Dabei zeigte sich: Auch bei Biomasseenergie kommen die ökonomischen und ökologischen Vorteile erst bei Kraft-Wärme-Kopplung in vollem Umfang zur Geltung. Dennoch sei erkennbar, dass die Emissionswirkung selbst bei reiner Stromerzeugung im Vergleich zur konventionellen Energieerzeugung gering ist. Durch Optimierung der Vorketten und Weiterverwendung der Asche als Düngemittel könnten die Emissionen noch weiter sinken. R. DONNERBAUER

  • Robert Donnerbauer

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