Heizen mit Stroh - Mediathek der FNR

Transcription

heizen.fnr.de
HEIZEN MIT STROH
Wertschöpfung für Landwirtschaft
und Kommunen
WÄRME AUS STROH
NACHHALTIG
WERTSCHÖPFEND
IMPRESSUM
Herausgeber
Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR)
OT Gülzow, Hofplatz 1
18276 Gülzow-Prüzen
Tel.: 03843/6930-0
Fax: 03843/6930-102
[email protected]
www.fnr.de
Gefördert durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft
aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages
Text
Dr. Hermann Hansen, Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.
Dr. Hubert Heilmann und Dr. Matthias Dietze, Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern
Katharina Heinbach, Institut für Ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW)
Dr. Beatrix Romberg, Ministerium für Energie, Infrastruktur und Landesentwicklung Mecklenburg-Vorpommern
Jochen Thomsen, Treurat & Partner GmbH
Redaktion
Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR),
Abteilung Öffentlichkeitsarbeit
Bilder
Titel: AP/Fotolia.com, BEKW Bioenergiekraftwerk Emsland GmbH & Co. KG, lensescape.org, FNR/Dr. H. Hansen,
tangram/K. Grümmert
Sofern nicht am Bild vermerkt: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR)
Gestaltung/Realisierung
www.tangram.de, Rostock
Druck
www.druckerei-weidner.de, Rostock
Gedruckt auf 100 % Recyclingpapier mit Farben auf Pflanzenölbasis
Bestell-Nr. 795
1. Auflage
FNR 2015
HEIZEN MIT STROH
Wertschöpfung für Landwirtschaft
und Kommunen
VORWORT
Die Energie- und Klimaziele der Bundesregierung sehen vor,
den Primärenergieverbrauch und die Treibhausgasemissionen deutlich zu reduzieren. Die Verbesserung der Energieeffizienz im Gebäudebereich und die Substitution von fossilen
durch erneuerbare Energieträger in der Wärmeversorgung
können maßgebliche Beiträge zur Erreichung dieser Ziele
leisten.
Die erneuerbare Wärme gilt aufgrund ihrer großen ungenutzten Potenziale als „schlafender Energieriese“ in Deutschland. Biomasse ist mit einem Anteil von nahezu 90 % der
wichtigste Energieträger für erneuerbare Wärme. Neben den
allgemein bekannten Biobrennstoffen, wie z. B. Scheitholz,
Hackschnitzel und Holzpellets, stehen aus dem Bereich der
Nebenprodukte und Reststoffe enorme Mengen an Biomasse für eine energetische Nutzung zur Verfügung. So können
etwa 10 Mio. t Getreidestroh – von insgesamt anfallenden
jährlichen Strohmengen in Höhe von über 40 Mio. t – energetisch genutzt werden. Die Fachtagungsreihe „Heizen mit
Stroh – Wertschöpfung für Landwirtschaft und Kommunen“
und die hier vorliegende Broschüre sollen dazu beitragen,
dieses Aufkommen an Stroh und anderem Halmgut künftig
stärker zu mobilisieren und in Nutzung zu bringen.
ca. 20 Jahren in Betrieb sind. Auf den Fachtagungen und in
dieser Informationsbroschüre werden Ihnen ausgewählte
Heizungsanlagen bzw. Heizwerke für Stroh, Miscanthus und
sonstiges Halmgut sowie Erfahrungen aus dem Anlagenbetrieb vorgestellt. Den Planern und Betreibern von Strohheizungen sei an dieser Stelle dafür gedankt, dass sie ihre
Kenntnisse und Erfahrungen mit anderen zu teilen bereit
sind.
Das Betreiben von Strohheizungen stellt an Planer und Betreiber besondere Ansprüche. Um erfolgreich zu sein, muss
die Bereitstellung von Stroh zum Heizen schon bei der Aussaat des Getreides bedacht werden. Und wer es gut macht,
der kann ein Äquivalent von 4.000 bis 6.000 l Heizöl je Hektar Fläche ernten. Was dies für Wertschöpfung und Beschäftigung in den Regionen bedeutet, zeigen Ihnen Experten
nachfolgend auf. Zudem erhalten Sie Daten zur Wirtschaftlichkeit von Strohheizungen sowie aktuelle Informationen
zu den rechtlichen Regelungen, zu Genehmigungsverfahren
und Fördermöglichkeiten.
Nutzen Sie die Gelegenheit, sich dazu aus erster Hand zu
informieren!
Die Nutzung von Stroh und anderem Halmgut kann zur Erreichung der Energie- und Klimaziele und zu mehr Beschäftigung und Wertschöpfung in ländlichen Regionen beitragen
und – was Sie vielleicht noch mehr interessiert: Ihre Energiekosten senken und langfristig stabilisieren.
Strohheizungen sind in Deutschland bisher kaum bekannt. Die Schornsteinfeger führen in ihren Statistiken rund
100 Strohheizungsanlagen, von denen einige schon seit
2
Dr.-Ing. Andreas Schütte
Geschäftsführer Fachagentur
Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR)
©©tangram/K. Grümmert
INHALT
1
Einleitung 4
2
Stroh als Brennstoff
6
3
Feuerungsanlagen für Stroh und Halmgut
9
4
Planung eines Wärmenetzes
12
5
Planung und Umsetzung von Heizungen für Stroh und Halmgut 13
6
Mecklenburg-Vorpommern fördert Biomasseprojekte zur Wärmeerzeugung
14
7
7.1
7.2
Wirtschaftlichkeit und Wertschöpfung
Wirtschaftlichkeit und Wettbewerbsfähigkeit einer Strohheizung
Wertschöpfung und Beschäftigungseffekte durch dezentrale, regionale Energieversorgungsstrukturen
mit Biomasseanlagen
16
16
8
8.1
8.2
8.3
8.4
8.5
8.6
8.7
8.8
Praxisbeispiele für Heizungsanlagen für Stroh, Miscanthus und sonstiges Halmgut
Strohheizung Gülzow
Strohheizung Farwick
Strohheizung Dennin
Strohpellet-Heizanlage der Hof Sonderanlagenbau GmbH
Biomasseheizung Campus Klein-Altendorf
Heizkraftwerk Stauferpark
Heizwerk für Niedermoorbiomasse Drehrohrkessel der Vikima Seed A/S
21
21
24
26
28
30
32
34
36
9
9.1
9.2
Weiterführende Informationen
Adressen Literaturhinweise und Links 38
38
40
18
3
1EINLEITUNG
Auf über 6 Mio. ha wird in Deutschland Getreide angebaut,
was etwa der Hälfte der verfügbaren Ackerfläche entspricht.
Der Anbau von Ölsaaten belegt ca. 1,4 Mio. ha. Körnermais
steht auf rund 480.000 ha Ackerfläche. Das bei der Ernte
der Körner anfallende Stroh wird zum Teil für die Erhaltung
der Bodenfruchtbarkeit benötigt. Dazu soll die Humusbilanz, bezogen auf die in der Regel drei- oder viergliedrige
Fruchtfolge, ausgeglichen sein. Für die Praxis bedeutet dies,
dass z. B. beim Drusch von Gerste und/oder Raps das Stroh
gehäckselt, auf Druschbreite verteilt und bei nachfolgender
Bodenbearbeitung in diesen eingearbeitet wird, während im
Jahr mit Weizenanbau Weizenstroh ins Schwad gelegt und
für eine spätere Nutzung in Ballen gepresst wird.
In Ackerbauregionen mit hohem Strohaufkommen und geringer Nachfrage nach Stroh für Nutzungen z. B. im Bereich
Tierstreu, Tierfutter oder Garten- und Landschaftsbau werden aber auch große Mengen Stroh, die für einen Humusbilanzausgleich nicht notwendig sind, gehäckselt und in den
Boden eingearbeitet.
Hier liegen Potenziale an Biomasse vor, die einer Nutzung
zugeführt werden können. Mit der Nutzung von Stroh kann
ein Beitrag zur Schaffung von Arbeit und Wertschöpfung in
der Region, zur Schonung von fossilen Ressourcen und zum
Klimaschutz geleistet werden.
Die Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft und das
Deutsche Biomasseforschungszentrum (DBFZ) haben die
verfügbaren Strohpotenziale auf Landkreisebene bewertet.
Die Potentialstudien zeigen, dass unter Berücksichtigung
sonstiger Nutzungsansprüche in Deutschland insgesamt
rund 10 Mio. t Stroh für eine energetische Biomassenutzung
verfügbar sind. Mit einem Heizwert von rund 4 kWh/kg für
trockenes Stroh entspricht dies einem Heizöläquivalent von
4 Mio. t Heizöl.
Mit der Errichtung von Strohheizungsanlagen zur Wärmeversorgung von z. B. landwirtschaftlichen Gebäuden in der
Schweine- und Geflügelzucht oder mit Strohheizwerken zur
netzgebundenen Nah- und Fernwärmeversorgung in Dörfern
und Städten kann Stroh und anderes Halmgut in Wert gesetzt werden. Gleichzeitig wird durch die Substitution von
z. B. Heizöl oder Gas durch den festen Biobrennstoff Stroh
der CO2-Ausstoß deutlich gesenkt. Als weiterer vorteilhafter
Aspekt ist anzumerken, dass es bei der Strohnutzung nicht
zu einer Verschärfung von Flächenkonkurrenzen und unerwünschten Landnutzungsänderungen kommt.
Wärme aus Biomasse und insbesondere aus den landwirtschaftlichen Nebenprodukten und Reststoffen kann vielfältige Vorzüge bieten. Gegenüber importierten fossilen Brenn-
4
stoffen sind u. a. die nachhaltige und relativ preisstabile
Verfügbarkeit zu nennen. Für viele Dörfer und Städte kann
der Aufbau einer Nahwärmeversorgung auf Basis von regional verfügbarer Biomasse ein bedeutender Beitrag zur Daseinsvorsorge sein und den Bürgern eine langfristig stabile
und preiswerte Wärmeversorgung bieten. Unbeachtet sind in
herkömmlichen Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen die Vorzüge, die Wärme aus Biomasse zusätzlich noch für Arbeit und
Wertschöpfung in der Region leisten kann.
Es sind rund 50 % des Endenergieverbrauchs in Deutschland, die auf Wärmenutzungen in Haushalten, Industrie und
Gewerbe entfallen. In Bezug auf Haushalte sind es sogar
rund 70 % des Energieverbrauchs, welche zu Lasten von
Raumwärme und Warmwasser gehen. Wärme aus Biomasse
hat einen Anteil von nahezu 90 % an der insgesamt bereit
gestellten erneuerbaren Wärme. Seit 5 Jahren stagniert die
erneuerbare Wärme. Es wurde gerade einmal ein Zuwachs
von einem Prozentpunkt auf 9,9 % erneuerbare Wärme an
der gesamten Wärmebereitstellung erreicht, während die erneuerbare Stromerzeugung – dank EEG – von 17 auf 27,8 %
stieg. Unter Berücksichtigung der Entwicklung des EEG und
dessen aktueller Ausgestaltung ist aus Biomasseheizkraftwerken und Biogasanlagen für die kommenden Jahre ein nur
noch begrenzter Zubau und somit Zuwachs bei Strom- und
Wärmelieferungen zu erwarten.
Bei Beachtung des Ausbauziels 14 % Anteil erneuerbare
Wärme in 2020 und der im Rahmen der Evaluierung von Fördermaßnahmen im Bereich erneuerbare Wärme ermittelten
sehr hohen CO2-Vermeidungseffizienz und gegenüber anderer erneuerbarer Wärme sehr viel besseren Kosteneffizienz
von Maßnahmen zur Bereitstellung von Wärme aus Biomasse wird erkennbar, dass ein weiterer Zubau von Biomasseanlagen vorteilhaft und notwendig ist.
Für die Erreichung der Energie- und Klimaziele der Bundesregierung kommt dabei den nachhaltig verfügbaren
Nebenprodukten und Reststoffen aus der Land- und Forstwirtschaft eine besondere Bedeutung zu. Es ist geboten, die
bisher ungenutzten Biomassepotentiale im ländlichen Raum
insbesondere bei Getreidestroh, bei Halmgut aus der Landschaftspflege aus auch bei speziell angebauten Großgräsern
besser zu erschließen.
Eine angemessene Förderung im Bereich Biowärme ist notwendig, um u. a. die externen Kosten der Nutzung fossiler
Energieträger sowie spezifische Investitionskostennachteile
für Biomasseanlagen gegenüber Öl- und Gasheizungen auszugleichen. Hierfür können Investitionsförderprogramme
des Bundes und der Länder in Anspruch genommen werden.
In den nachfolgenden Kapiteln bietet diese Broschüre wesentliche grundlegende Informationen zum Heizen mit Stroh
und anderem Halmgut und stellt Ihnen dazu ausgewählte
Praxisbeispiele vor.
Vertiefende Informationen für die Planung und Umsetzung
von Biomasseanlagen und Bioenergiedorf-Projekten enthalten die in Kapitel 5 genannten Leitfäden und Handbücher. ©©Pixelwolf2/Fotolia.com
Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
gewährt gemäß der novellierten Richtlinie zur Förderung
von Maßnahmen zur Nutzung erneuerbarer Energien im
Wärmemarkt (Marktanreizprogramm) ab 1. April 2015 eine
verbesserte Förderung für Biomasseanlagen und für andere
Anlagen zur Bereitstellung erneuerbarer Wärme. Auch aus
den Mitteln der europäischen Strukturfonds und aus Landesprogrammen werden Maßnahmen im Bereich erneuerbare Wärme gefördert.
5
2 STROH ALS BRENNSTOFF
Alle Arten von Stroh und Halmgut eignen sich grundsätzlich als fester Biobrennstoff. Für eine energetische Nutzung
kommen neben dem Stroh der verschiedenen Getreidearten
auch das Stroh von Raps, Sonnenblumen und Körnermais
in Frage. Auch Gräser bzw. Heu von Wiesen und speziell für
die Energiegewinnung angebaute Großgräser wie Miscanthus, Szarvasi und Rohrglanzgras sowie weitere sogenannte
Energiepflanzen kommen für eine Nutzung als Brennstoff in
Betracht.
Der Heizwert von Stroh und anderen festen Biobrennstoffen
wird maßgeblich durch den Wassergehalt bestimmt. Stroh
bzw. sonstiges Halmgut mit einem Wassergehalt unter 20 %,
besser noch unter 15 %, ist als Brennstoff bestens geeignet.
Die Brennstoffeigenschaften sind umso günstiger, je reifer
und trockener das Stroh ist. Bei günstigen Witterungsbedingungen zur Erntezeit kann Stroh mit Wassergehalten von
etwa 10 bis 15 % eingefahren werden. Vorzüglich ist für
Feuerungsanlagen sogenanntes „graues Stroh“, das in einer
mehrtägigen Feldliegezeit Tau und ggf. Regen ausgesetzt
war, wodurch sich die Alkalimetall- und Chlorgehalte im Stroh
reduzieren. Stroh sollte in der Weise geborgen und gepresst
werden, dass es keine Fremdbestandteile wie z. B. Sand,
Lehm und Steine sowie Folien oder Bänder enthält.
©©richard_pinder/Fotolia.com
Bei Getreidebeständen für die energetische Strohnutzung
kann bereits ab Bodenbearbeitung und Aussaat auf eine
gute Brennstoffqualität hingewirkt werden. Angefangen von
der Fruchtfolgeplanung mit zeitlichem Abstand einer Bodenkalkung mit chlorhaltigen Düngemitteln über sorgfältige
Steinlese nach der Aussaat, Düngung und Pflanzenschutzmaßnahmen bis zu Druschtermin und Strohbergung gibt
es viele Ansatzpunkte für die Beeinflussung der Stroh- und
Brennstoffqualität.
Miscanthus
Während Getreidestroh und Miscanthus in etlichen landwirtschaftlichen oder gewerblichen Strohheizungen bzw. Biomasseheizwerken erfolgreich eingesetzt werden, kommen die anderen Halmgutarten und Energiepflanzen nur vereinzelt zum
Einsatz bzw. werden im Rahmen von Forschungs- und Entwicklungsvorhaben auf ihre Brennstoffeignung untersucht.
Aufgrund des im Vergleich zu anderen festen Biobrennstoffen
geringeren Masse/Volumen-Verhältnisses haben Stroh-/Halmgutballen eine geringere Energiedichte und ergo einen höheren Bedarf an Transport- und Lagerraum. Die Transportwürdigkeit von Stroh und anderem Halmgut ist daher begrenzt. Es
gibt daher auch kaum einen überregionalen Wettbewerb um
Stroh. Von Region zu Region können Strohpreise erheblich variieren. So sind z. B. in Regionen mit ausgeprägter Pferdezucht
und Pferdehaltung oder Gemüseanbauregionen deutlich höhere Preise zu erzielen als in Getreideanbauregionen mit geringer Nachfrage nach Stroh.
6
Vorteilhaft sind u. a. die Vermeidung von chlorhaltigen Düngemitteln und abreifeverzögernden Pflanzenschutzmitteln sowie
ein Druschtermin nach Eintritt der Vollreife des Getreides. Nach
dem Drusch wirken sich einige Tage Feldliegezeit positiv aus.
MASSNAHMEN FÜR STROH ALS BRENNSTOFF
• Steinlese
• Vermeidung chlorhaltiger Düngemittel (Bodenkalkung,
Düngung im Bestand)
• Vermeidung abreifeverzögernder Pflanzenschutzmittel
• Drusch nach Erreichen der Vollreife des Getreides
• Schwad einige Tage liegen lassen
• PickUp der Presse hoch einstellen (damit keine Steine,
Sand/Lehm aufgenommen werden)
• bei Wassergehalten unter 15 % pressen
• überdachtes bzw. abgedecktes Strohlager
Bei engen Raps-Getreide-Fruchtfolgen sowie auch witterungsbedingt können Getreideernte und Bergung größerer
Strohmengen in kurzen verfügbaren Zeitspannen zwischen
Druschtermin und Folgebestellung der Ackerfläche eine Herausforderung für den Landwirtschaftsbetrieb darstellen. Eine
längere Feldliegezeit kann unter Umständen zusätzliche Kosten verursachen (z. B. für das zur Strohtrocknung notwendige
©©countrypixel/Fotolia.com
Trockenes Stroh wird zu Ballen gepresst.
Wenden der Schwaden). Eine dadurch bedingte erheblich
verzögerte Aussaat der Folgefrucht kann zu Ertragsminderungen führen, die als Kosten dann ebenfalls dem Stroh zuzurechnen wären.
Es wird empfohlen, Stroh vom Vorgewende und von sonstigen Feldrändern nicht als Brennstoff zu nutzen, da dieses gegenüber dem Stroh in der Fläche i. d. R. erhöhten Beikrautbesatz und andere ungünstige Eigenschaftsparameter aufweist.
Je nach den Anforderungen der Strohheizung sind Quaderballen- oder Rundballenpressen einzusetzen und Pressentyp und Pressdichte ggf. nach den Anforderungen der Biomasseanlage zu wählen. Die Ballen sollen auf trockenem,
befestigtem Boden unter Dach bzw. unter Plane gelagert
werden. Eine Lagerung von Stroh zum Heizen ohne Abdeckung im Freien scheidet wegen des erheblichen Feuchtigkeitseintrages aus.
Bei der Anlieferung bzw. Einlagerung an der Strohheizungsanlage ist die Strohqualität zu prüfen, insbesondere hinsichtlich Wassergehalt und Verunreinigungen.
Zu feuchtes und inhomogenes Stroh kann im Kessel zu
technischen Problemen (Schlackebildung, Ablagerungen,
Ascheaustrag) führen und erhöhte Schadstoffemissionen
und Geruchsbelästigungen zur Folge haben. Stroh und
Halmgut sollte in einer Strohheizungsanlage in großen, ein-
heitlichen Partien zum Einsatz kommen. Bei der Ein- und
Auslagerung der Ballen und beim Einsatz als Brennstoff
sollte darauf geachtet werden, dass das Stroh möglichst
Sorte für Sorte und Feldblock für Feldblock genutzt wird. Die
Feuerungsparameter des Kessels lassen sich dann leichter
optimal für die jeweilige Partie einzustellen.
Stroh, Heu und anderes Halmgut haben einen deutlich
höheren Aschegehalt als Holzbrennstoffe. Eine typische
Holzfeuerung ist daher nicht für einen Einsatz von Stroh als
Brennstoff geeignet. Strohheizkessel bzw. Biomassefeuerungen für Halmgut und andere feste Biobrennstoffe mit erhöhtem Aschegehalt sind technisch so ausgelegt, dass sie die
Asche zuverlässig vom Rost entfernen und aus dem Kessel
austragen können. Strohheizungen sind daher mit z. B. bewegten und ggf. gekühlten Rosten teurer als Holzheizungen
vergleichbarer Leistung. Eine Kühlung im Glutbettbereich ist
zur Vermeidung von Ablagerungen notwendig, da halmgutartige Brennstoffe im Vergleich mit Holz deutlich geringere
Ascheerweichungstemperaturen haben.
Miscanthus enthält ca. 4 % Asche, Getreidestroh etwa 5 bis
6 % Asche und Gräser/Heu bis 9 %, während Holzbrennstoffe einen Aschegehalt von nur ca. 0,5 bis 2 % aufweisen.
In einer Strohheizungsanlage fällt die Asche in Form von
Rostasche, Zyklonasche und Filterasche an. Die Asche der
letzten filternden Einheit (z. B. Gewebefilter oder Elektro-Abscheider) ist zu entsorgen. Die Rostasche und die Asche aus
7
dem Zyklonabscheider kann ggf. als Düngemittel genutzt
bzw. für die Düngemittelherstellung verwendet werden. In
der Asche von Stroh bzw. sonstigem Halmgut finden sich die
ursprünglich im Stroh enthaltenen Mineralien wieder. Dies
ist einerseits als Nährstoffentzug durch die Strohbergung
zu berücksichtigen. Andererseits kann durch die Rückführung der Asche auf die Ackerflächen dieser Nährstoffverlust
wieder ausgeglichen werden. Die Aschenutzung kann damit
ein wichtiger Bestandteil des betrieblichen Nährstoffkreislaufes sein und ist in Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen zur
Strohheizung (Entsorgungskosten vs. Düngerwert) zu berücksichtigen. Die Düngereignung, die Aschequalität und
die Nährstoffverfügbarkeit sind durch Analysen in z. B. landwirtschaftlichen Untersuchungs- und Forschungsanstalten
feststellen zu lassen.
Wert
Maße*
1,2 x 1,3 x 2,5 m
Gewicht*
505 kg
Dichte*
ca. 130 kg/m3
Heizwert Hi
14,3 MJ/kg
(bei 15 %
3,96 kWh/kg
Wassergehalt) ca. 513 kWh/m3
Quelle
Landwirtschaftsbetrieb
Zehna
FNR: Basisdaten
Bioenergie
Deutschland, 2014
Heizöläquivalent
ca. 2.000 kWh/Ballen
entspricht
ca. 200 l Heizöl/Ballen
(bei Ballengewicht
505 kg, w = 15 %)
Aschegehalt/
Ascheanfall
6,1 %
TLL (www.tll.de)
47,8 % i. TM
0,55 % i. TM
0,52 % i. TM
1,07 % i. TM
0,10 % i. TM
EVA-Projekt, LFA
Mecklenburg-Vorpommern
(www.eva-verbund.de)
Inhaltsstoffe/
Nährstoffe
C
N
P
K
Mg
©©Paulista/Fotolia.com
* für einen Strohballen (Quaderballen)
8
Stroh
(Quaderballen)
Hackschnitzel
(Kiefer)
130
203
10 bis 20
15 bis 50
Heizwert Hi in kWh/kg
(bei w = 15 %)
3,96
4,33
Heizwert Hi in kWh/m3 bei
typischem Wassergehalt
(Stroh w = 15 %,
Hackschnitzel w = 30 %)
513
745
4 bis 8
1 bis 1,5
Dichte in kg/m3
Spanne Wassergehalt in %
Aschegehalt in %
TABELLE 1: TYPISCHE EIGENSCHAFTEN
VON GETREIDESTROH
Eigenschaft
TABELLE 2: VERGLEICH DER EIGENSCHAFTEN VON
GETREIDESTROH UND HOLZHACKSCHNITZEL
Für einen stabilen, störungsfreien Betrieb einer Strohheizung
ist es notwendig, bereits frühzeitig auf große einheitliche
Partien hinzuwirken. Hierzu sind unbedingt die Qualitätsanforderungen und Hinweise für die Bereitstellung von guten
Brennstoffqualitäten an die Stroh liefernden Landwirte und
die ggf. für Pressen und Bergen beteiligten Lohnunternehmen zu übermitteln und Mitarbeiter der Betriebe im Umgang
mit Stroh zu schulen.
Aus verbrennungstechnischer Sicht ist ausgewaschenes
„graues“ Stroh gegenüber frischem „gelben“ Stroh zu bevorzugen. Sofern möglich, sollten daher einige Tage Feldliegezeit nach dem Drusch eingeplant werden. Beim Pressen
muss die Pickup ausreichend hoch eingestellt werden, damit die aufnehmenden Zinken der Presse keine Steine, Sand
und Lehm ins Strohschwad und in den Ballen befördern. Je
nach Heizkessel sind Rund- oder Quaderballen zu pressen.
Für Strohheizungen mit Ballenförderband und Ballenauflöser
sollen Pressen mit Schneidwerk zum Einsatz kommen, die
das Stroh beim Pressvorgang auf ca. 20 cm einkürzen.
Für vertiefende Informationen zu Stroh als Brennstoff wird
auf die Kapitel 4 und 6 im Handbuch Bioenergie Kleinanlagen verwiesen. In Tabelle 4.1 auf Seite 47 im Handbuch
werden wichtige Elementgehalten in Stroh/Halmgut und in
anderen festen Biobrennstoffen verglichen. Tabelle 4.2. und
Abbildung 6.29 zeigen verbrennungstechnische Kenndaten
von Stroh-/Halmgut-Brennstoffen.
https://mediathek.fnr.de/handbuch-bioenergie-kleinanlagen.html
3 FEUERUNGSANLAGEN FÜR STROH UND HALMGUT
Für die Wärmeerzeugung aus Stroh und anderem Halmgut
werden unterschiedliche Bauarten von Feuerungsanlagen
am Markt angeboten. Mehrere Firmen bieten Schüttgutfeuerungen an, in denen das Halmgut (u. a. Stroh, Heu, Miscanthus) in geschnittener bzw. gehäckselter oder auch pelletierter Form eingesetzt wird (u. a. LIN-KA, ÖKOTHERM®, NESTRO,
Schmid, TwinHeat, WERKSTÄTTEN etc.). Ein Hersteller bietet
Ganzballenfeuerungen als Strohballenvergaserkessel an,
bei denen ganze Ballen in den Füllraum des Vergaserkessels
eingebracht werden (nicht automatisierte Brennstoffzufuhr).
Anlagen mit Ballenauflösern für Stroh-/Halmgutballen kommen in Deutschland im Leistungsbereich über 100 kW zum
Einsatz. Mit Leistungen zwischen 400 kW und 1.000 kW
versorgen sie z. B. Sauen- und Geflügelställe in Landwirtschaftsbetrieben sowie Wohngebäude, Bürogebäude und
Gewächshäuser in Kommunen über Nahwärmenetze mit
Wärme.
Für Brennstoffe, die bereits als Schüttgut vorliegen (z. B.
Miscanthus und sonstiges Häckselgut, Strohpellets, Reinigungsabgänge der Saatgutaufbereitung, Presskuchen etc.),
bietet sich der Einsatz einer Rost- bzw. Schubbodenfeuerung
mit gekühltem Rost an (vgl. hierzu Kapitel 6 im Handbuch
Bioenergie Kleinanlagen). Solche Anlagen werden bereits ab
ca. 10 kW Nennwärmeleistung angeboten (u. a. Hargassner,
Gerlinger, Guntamatic, TwinHeat). Allerdings liegen der FNR
bisher keine Bestätigungen vor, dass im Leistungsbereich
4 bis 100 kW angebotene Kessel über die nach der Novelle
der Kleinfeuerungsanlagenverordnung (1. BImSchV) geforderte Typprüfung für Halmgutbrennstoffe verfügen. Seit
2014 wird von einem Hersteller eine Halmgutfeuerungslage
als Drehrohrkessel (WERKSTÄTTEN, 500 kW) angeboten.
Eine Tauglichkeit und Zuverlässigkeit für Halmgutbrennstoffe wird bei den Feuerungen dadurch erreicht, dass die
Temperaturen im Glutbettbereich durch Verbrennungsluftführung und Wasserkühlung (Wasserwärmetauscher unter der Brennmulde; wasserführendes, bewegtes Rost) so
niedrig gehalten werden, dass die Asche nicht erweicht und
anhaftet. Auch ein kontinuierliches In-Bewegung-Halten von
Brennstoff und Asche ist dienlich, um Verschlackungen und
Anbackungen von Asche zu vermeiden. Oft kommen beide
Strategien zusammen zum Einsatz. Zudem kommen Schieber und Schnecken zur Anwendung, um die vergleichsweise
(gegenüber Holzbrennstoffen) großen Aschemengen vom
Rost und aus dem Kessel zu entfernen. Insbesondere bei
Anlagen größerer Wärmeleistung ist eine zuverlässige, leistungsstarke automatische Entaschung des Kessels unverzichtbar. Der Wartung der Anlagen kommt eine besondere
Bedeutung zu – dazu geben die Hersteller Anweisungen und
Pläne, die sorgfältig erfüllt werden müssen.
Quelle: Handbuch Bioenergie Kleinanlagen – FNR
Abbildung 1: Halmguttaugliche Schubbodenfeuerung mit wassergekühlter Brennmulde
9
Förderband mit Brennstoffvorrat für die Strohheizung
Ganzballenfeuerungen werden in Deutschland ab einem
Leistungsbereich von ca. 70 kW für Rundballen angeboten
(Herlt). Hierbei handelt es sich entweder um automatisch
beschickte Anlagen oder um Anlagen, die per Traktor oder
Teleskoplader nacheinander mit Ballen bestückt werden.
Bei Halmgut- und Strohfeuerungen ist auf eine hinreichende
Korrosions- und Verschleißbeständigkeit der Anlagenbauteile zu achten. Vor allem der Chlorgehalt im Halmgut kann
bei der Verbrennung zu aggressiven Rauchgasbestandteilen
führen. Hersteller verwenden u. a. Edelstahl für die Wärmetauscher und Siliziumcarbid für Feuerraumauskleidungen.
10
Während in Dänemark auch Ganzballenfeuerungen mit
oberen Abbrand – und entsprechend ungünstigen Abbrandund Emissionsbedingungen – eingesetzt werden, kommen
in Deutschland nur Ganzballenfeuerungen mit unterem
Abbrand zum Einsatz. Bei diesem Feuerungsprinzip ist der
Verbrennungsverlauf deutlich ausgeglichener und besser regelbar als bei absetzig beschickten Anlagen mit Oberbrand.
Doch sind bei Ballenvergaseranlagen mit Chargenabbrand
im Verlauf der Verbrennung Schwankungen von Leistung,
Temperatur und Schadstofffreisetzung (z. B. Kohlenstoffmonoxid) zu verzeichnen. Ganzballenfeuerungen sollten daher
unter Volllast zu betrieben werden und dazu mit ausreichend
großen Wärmespeichern ausgestattet sein.
Zellenradschleuse am Strohkessel
Quelle: Handbuch Bioenergie Kleinanlagen – FNR (nach Herlt)
Abbildung 2: Schema einer Rundballenfeuerung für Halmgut
Für die Einhaltung der Emissionsbegrenzungen gemäß
1. BImSchV für Anlagen mit 4 bis 100 KW Nennwärmeleistung und gemäß TA Luft für Anlagen ab 100 KW ist bei
Halmgutfeuerungen ein Einbau von Partikel-/Staubfiltern
bzw. -abscheidern notwendig. Als Abgasreinigungseinrichtungen kommen Fliehkraftabscheider, Gewebefilter und
Elektro-Abscheider zum Einsatz. Sekundärwärmetauscher
zur Rauchgaskondensation, die ebenfalls eine gewisse
Staubabscheidung ermöglichen können, sind für die Halmgutverbrennung aufgrund der hohen Staubbelastung und
der Korrosionsrisiken eher ungeeignet. Das gleiche gilt für
Wäscher und Katalysatoren.
Aufgrund der nach 1. BImSchV notwendigen Typprüfung
unter Verwendung des vom Hersteller zugelassenen halmgutartigen bzw. getreideartigen Biobrennstoffs (Auslegung
der Länderarbeitsgemeinschaft Immissionsschutz LAI zur
1. BImSchV) bieten derzeit noch keine Hersteller Feuerungsanlagen im Leistungsbereich von 4 bis 100 kW explizit für
Halmgutbrennstoffe an. Anlagen werden ab 100 kW angeboten. Für diese Anlagen ist ein vereinfachtes Genehmigungsverfahren nach 4. BImSchV durchzuführen. In jedem 3. Jahr
haben Betreiber dieser Anlagen die Einhaltung der Emissionsanforderungen nach TA Luft nachzuweisen.
Fliehkraftabscheider (Zyklone) werden in mittleren und
größeren Biomassefeuerungen zusätzlich zu Gewebefiltern bzw. Elektro-Ascheidern eingesetzt. Zyklone können
Partikel ab etwa 2 µm Durchmesser abscheiden und die
Staubbelastung der nachfolgenden Feinstaubfilter deutlich
mindern. Dies reduziert die Menge an Asche in der „letzten
filternden Einheit“, die nicht als Dünger genutzt werden darf
und zu entsorgen ist und somit auch die Entsorgungskosten
der Asche.
Bei Halmgutfeuerungen kommen als Staubfilter z. B. herkömmliche Gewebefilter (Tiefen- und Oberflächenfilter) zum
Einsatz. Die Gewebefilter werden durch regelmäßige Druckluftstöße automatisch abgereinigt.
11
4 PLANUNG EINES WÄRMENETZES
Ziel der Gestaltung des Netzverlaufes und der Abnahmemengen ist es, ein Gewinnoptimum zu erreichen, das sich
einerseits aus den Erträgen aus Wärmelieferungen und Finanzierungszuschüssen und andererseits aus den Investitionskosten des Netzes ergibt. Insoweit bedarf es der Zielkonstellation, die das gegenwärtig erzielbare, rechnerische
Modelloptimum darstellt.
Der Versorgung der Wärmekunden und den Berechnungsgrundlagen für das Modell liegen dabei folgende Konditionen
zugrunde:
• Sämtlicher Wärmebedarf wird durch den Versorger geliefert.
• Der Versorger stellt eine Übergabestation mit Wasserspeicher zur Trinkwasseraufbereitung.
• Ein Pufferspeicher gleicht über den Tag verteilt den stündlichen Wärmebedarf aus. Hierbei ist auch der Einsatz von
Mess-, Steuer- und Regeltechnik in den Stationen und
Trinkwasserspeichern zu berücksichtigen.
Mithilfe dieser Grundlagen wird eine Massenerhebung auf
Basis des o. a. Netzplanes vorgenommen. Die erforderlichen
Rohrquerschnitte und Dämmstärken der Stränge werden
entsprechend der jeweiligen Verbraucher ausgelegt. Der
Leistungsbedarf der kältesten denkbaren Stunde des Jahres
bestimmt über die Rohrquerschnitte. Die Pumpenleistungen
und Druckverhältnisse werden in dieser Berechnung simuliert. Die Dämmstärke und der Rohrquerschnitt beeinflussen
den Wärmeverlust des Rohres wesentlich. Die Bandbreite
der Verluste reicht hierbei von 0,035 und 0,023 W/m • K der
Temperaturdifferenz zwischen Wärmeträger- und Erdreichtemperatur stündlich.
Die Wärmenetzplanungen müssen demzufolge ein Mindesttemperaturniveau für die Versorgung der Häuser definieren.
Üblicherweise ist dies eine Mindesttemperatur von 70 °C,
um die Hygieneanforderungen an Trinkwasser zu erfüllen.
12
Für dieses Temperaturniveau sind Wärmeverluste von 0,023
bis 0,027 W/m • K der Temperaturdifferenz stündlich anzusetzen. Die Wärmeverluste werden durch die Auswahl der
Material- und Verarbeitungsformen des Rohres bestimmt.
In den anzuschließenden Häusern wird eine Übergabestation installiert. In dieser Station werden Umwälzpumpen und
Mess-, Steuer- und Regelinstrumente installiert. Diese Station kann in indirekter Art ausgeführt werden, sodass die Wärme über einen Plattenwärmetauscher auf das hydraulische
System des Hauses übergeben wird. In diesem Fall bedarf
es keiner weiteren Anpassung der Systeme, hausintern und
wärmenetzseitig, untereinander. Die alternative Ausführung
ist die direkte Art der Wärmeübergabe. Hier wird das Wärmeträgermedium durch die Station hindurchgeführt und in
das hydraulische System des Hauses geleitet. Die Wärmeübertragung erfolgt dann in den Heizkörpern in den Räumen
des versorgten Hauses bzw. in der Trinkwasseraufbereitung.
Die Trennung empfiehlt sich bei der Versorgung von Bestandsgebäuden, in denen unterschiedliche technische
Ausführungsqualitäten der hausinternen Systeme vorliegen
und deren Unterschiede mit den Betriebsbedingungen des
Wärmenetzes hinsichtlich Temperatur und Druck nicht in
Einklang zu bringen sind. Auch bietet es die Möglichkeit der
Verwendung von aufbereitetem Wasser in dem Wärmenetz,
welches zur Verbesserung der Wärmeübertragung und zur
Reinhaltung der Anlagen beiträgt.
Die Regelung der Übergabestation entspricht dem heutigen
Stand der modernen Heizungstechnik. Die Einbindung von
Außentemperatur und Zeitschaltung sind Mindestanforderungen an die Regelung. Die Umwälzpumpe ist bedarfsgerecht und damit hocheffizient gesteuert. Hausintern können
weitere Maßnahmen zu einer weiteren Optimierung des Gesamtsystems führen. Hier sind der hydraulische Abgleich und
die Einbindung eines Pufferspeichers zur Trinkwasseraufbereitung für die Leistungsverteilung in Abhängigkeit vom wirtschaftlichen Nutzen für den Endverbraucher anzuraten.
©©FNR/Dr. H. Hansen
Ausgangspunkt der Planungen eines Wärmenetzes sind
die Absatzerwartungen und die für eine Trassenverlegung
verfügbaren Flurstücke. Zur Absicherung der Absatzerwartungen sowie der ersten Maßnahmen zur Vermarktung der
Wärme werden die potentiellen Kunden im Rahmen von
Veranstaltungen über das Vorhaben informiert. Ergänzend
zu den Veranstaltungen werden die Kunden über deren Leistungs- und Wärmebedarf befragt. Die Antworten sind als Teil
einer schriftlichen Interessensbekundung zu erfassen. Auf
der Basis dieser schriftlich vorliegenden Interessensbekundungen ergibt sich ein Netzplan, der Grundlage für die Modellberechnungen ist. Die Netzverluste sind zu berechnen
und eine für die jeweils zugrunde gelegte Netzausdehnung
sinnvolle Verwendung von Dämmstärken anzuwenden.
Kunststoffmantelrohre für Nahwärmenetz
5 PLANUNG UND UMSETZUNG VON HEIZUNGEN
FÜR STROH UND HALMGUT
Ein hohes Strohaufkommen in der Region und geringe
Nachfrage bzw. fehlende alternative Nutzungsoptionen für
Stroh motivieren dazu, sich mit der Planung von Strohheizungen zu befassen. Hervorragend passen Strohheizungen
in Landwirtschaftsbetriebe, die neben dem Ackerbau eine
Tierhaltung mit hohem Wärmebedarf betreiben und somit
den Brennstoff für die Heizung selbst erzeugen können.
Strohheizungen kommen aber auch für eine kommunale
und gewerbliche Wärmeversorgung und für Bioenergiedörfer in Frage. Hierbei handelt es sich dann meist um komplexere Vorhaben. Ist bei der Standortbetrachtung und
Abwägung der regional verfügbaren Biobrennstoffe, z. B. im
Rahmen einer Machbarkeitsstudie, eine Entscheidung zugunsten einer Strohheizungsanlage gefallen, sind die Weichen für die weiteren Planungs- und Umsetzungsschritte
wohlüberlegt zu stellen.
Projektskizze und Machbarkeitsstudie
Vor-, Entwurfs- und Ausführungsplanung
Genehmigungsverfahren
Ausschreibungsphase
Lieferung, Montage, Schulung, Inbetriebnahme, Probebetrieb, Abnahme
gungsunterlagen vorzulegen sind. Je nach Leistung des Kessels (bzw. der Kessel) sowie Umfang und Komplexität des
Vorhabens ist abzuwägen, ob die Planung und Errichtung einer Strohheizungsanlage allein in Zusammenarbeit mit dem
Hersteller bzw. Anlagenbauer von Strohheizungen realisiert
werden kann oder ob es geboten bzw. notwendig ist, ein
versiertes Ingenieur- und Planungsbüro bei der Planung und
Umsetzung des Vorhabens einzubinden. Große Anlagenbauer und Hersteller können dabei auch weitreichend oder gar
vollständig Planungs-/Ingenieurleistungen und Energiesysteme aus einer Hand anbieten. Auf dem Weg von der Idee
über Machbarkeitsstudie bzw. Vorplanung, Detailplanung
und Bau bis zu Betrieb und Optimierung sind vielfältige Aufgaben und Planungsschritte zu bewältigen sowie zahlreiche
Auflagen und Verordnungen von Bund und Ländern zu beachten.
Die FNR hat die rechtlichen Hinweise, Planungshilfen sowie
technische Informationen für kleine Biomasseanlagen, für
mittlere und größere Biomasseanlagen und speziell auch
für die besonderen Herausforderungen zur Entwicklung von
komplexen Bioenergieprojekten und Bioenergiedörfern in
verschiedenen Handbüchern und Leitfäden sehr umfassend
zusammengestellt. Hier sei u. a. auf folgende Veröffentlichungen verwiesen: Handbuch Bioenergie Kleinanlagen,
Dachleitfaden Bioenergie – Grundlagen und Planung von
Bioenergieprojekten, Leitfaden feste Biobrennstoffe (mit Datensammlung Bioenergie), Bioenergiedörfer – Leitfaden für
eine praxisnahe Umsetzung sowie Geschäftsmodelle für Bioenergieprojekte – Rechtsformen, Vertrags- und Steuerfragen.
Anlagenbetrieb
Quelle: nach Fichtner (2000)
Abbildung 3: Projektphasen zur Umsetzung umfangreicherer
Bioenergievorhaben
Zwar können im Geltungsbereich der 1. Bundes-Immissionsschutzverordnung grundsätzlich auch Strohheizungen mit
Leistungen < 100 kW errichtet und betrieben werden, das
Marktangebot und Aufwand-Nutzen-Relationen sprechen
jedoch derzeit eher für Strohheizungen mit größeren Leistungen bis zu 1.000 kW. Für diese ist ein vereinfachtes Genehmigungsverfahren gemäß 4. Bundes-Immissionsschutzverordnung durchzuführen. Für einen reibungslosen Ablauf
der Planungs- und Bauphase sollten Bürger und Gemeinde
das fürs Genehmigungsverfahren zuständige staatliche Amt
für Umwelt frühzeitig über das Vorhaben informiert werden.
Bei den Bürgern gilt es, Vertrauen und Akzeptanz zu fördern.
Mit der Umweltbehörde ist zu klären, welche Genehmi-
In den Leitfäden werden die verschieden Planungsphasen und Aufgabenschritte, Beteiligte und deren Aufgaben,
Rechtsvorschriften sowie Hinweise zur Förderung und Finanzierung als auch technische Aspekte ausführlich und nachvollziehbar beschrieben. Für die Errichtung von kleinen und
mittleren Strohheizungen zur Wärmeversorgung von Ställen,
Büro und Wohngebäuden im Landwirtschaftsbetrieb sind die
Informationen im Handbuch Bioenergie Kleinanlagen bereits hinreichend. Bei komplexeren Vorhaben, also größeren
Strohheizwerken insbesondere mit Verlegung von Wärmenetzen in öffentlichen Wegen und Straßen und Anschluss zahlreicher Wärmeabnehmer, sollten die Hinweise in den weiteren Leitfäden sorgfältig studiert werden.
An dieser Stelle wird bezüglich Planung und Umsetzung von
Heizungen für Stroh und Halmgut nicht weiter ins Detail gegangen. Die weiterführenden Leitfäden sind online und zur
Bestellung in der Mediathek der FNR verfügbar unter:
https://mediathek.fnr.de
13
6 MECKLENBURG-VORPOMMERN FÖRDERT BIOMASSEPROJEKTE ZUR WÄRMEERZEUGUNG
Die Nutzung von Biomasse zur Wärmeerzeugung bietet sich
in einem ländlich geprägten Land wie Mecklenburg-Vorpommern besonders an. Im Land ist eine Förderung über die folgenden Richtlinien möglich:
• Umsetzung von Klimaschutz-Projekten in nicht wirtschaftlich tätigen Organisationen (Klimaschutz-Förderrichtlinie
Kommunen)
• Umsetzung von Klimaschutz-Projekten in wirtschaftlich
tätigen Organisationen (Klimaschutz-Förderrichtlinie Unternehmen)
• Gewährung von Darlehen zur Förderung von Klimaschutzprojekten in MV (Klimaschutz-Darlehensprogramm)
Die Förderhöhe für Einzelprojekte liegt zwischen 30 bis 50 %
des zuwendungsfähigen Betrages und ist von der Unternehmensgröße und Projektart abhängig. Bewilligende Stelle ist
das Landesförderinstitut (LFI) MV, welches auch entsprechende Merkblätter im Internet unter www.lfi-mv.de veröffentlicht. Für alle Projekte müssen die zuwendungsfähigen
Kosten über 20.000 € und die Amortisationszeit muss über
5 Jahren liegen.
Unternehmen und Kommunen können Projekte inklusive der
vorausgehenden Machbarkeitsstudien bis 2020 mit Mitteln
aus dem EFRE-Strukturfonds fördern lassen.
Beispielsweise wurde über die Klimaschutz-Förderrichtlinie
2013 in Gülzow die Errichtung einer 900 kW-Strohheizungsanlage inklusive einem 1-km-Nahwärmenetz für verschiedene Gebäude bezuschusst. Die Gesamtinvestition betrug
1.318.668,40 €, davon waren 876.437,88 € förderfähig.
Die langfristige Gesamtamortisation des Projektes konnte
mit einem EFRE-Zuschuss in Höhe von 262.931,36 € erreicht werden.
Dazu zählen unter anderem Techniken zur
• Energieeffizienz und Energieeinsparung,
• Nutzung von Biomasse einschl. Stroh,
• Infrastrukturmaßnahmen wie beispielsweise regenerativ
betriebene Nahwärmenetze sowie
• Speicherung von Wärme und Strom.
Bei der Förderung in den vergangenen zwei Jahren lag der
prozentuale Anteil der Biomasse-Projekte bei ca. 15 % der
gesamten bewilligten Zuschusssumme (siehe Abbildung 4).
AUSWERTUNG DER KLIMASCHUTZ-FÖRDERRICHTLINIE 2013/2014
4 % andere (Speicher/Solarthermie)
LED 33 %
36 % BHKW + Netze
Zuschusssumme
13 Mio. €
Energieeffizienz 12 %
Quelle: Ministerium für Wirtschaft, Bau und Tourismus M-V
Abbildung 4: Prozentualer Anteil der Maßnahmen an bewilligter Zuschusssumme
14
15 % Biomasse-Anlagen
© FNR 2015
Strohheizung Gülzow der Landgesellschaft Mecklenburg-Vorpommern
Ebenso erhielt ein Unternehmen der Lebensmittelverarbeitung in Plate 2009 Zuschüsse in Höhe von 33.008,03 € für
ein Klimaschutzprojekt. Installiert wurde eine 85 kW-Strohheizungsanlage, zusätzlich wurden aber auch Energieeffizienzmaßnahmen realisiert. Die Gesamtinvestitionen lagen
bei 129.562,67 €.
Andere Bundesländer bieten ebenfalls Fördermöglichkeiten
an, die über die jeweiligen Länderseiten verfügbar sind. Für
die Recherche von Fördermöglichkeiten auf Länder-, Bundesund EU-Ebene empfiehlt sich die Förderdatenbank des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie:
www.foerderdatenbank.de
Zuschüsse und zinsgünstige Darlehen für KlimaschutzProjekte können nach der aktualisierten Richtlinie aus dem
Darlehensprogramm für kleine, mittlere und nunmehr auch
große Unternehmen kumuliert werden. Eine Ausreichung der
Darlehen ist vorerst bis zum 31. Dezember 2015 möglich.
Anträge können ebenfalls an das Landesförderinstitut Mecklenburg-Vorpommern gerichtet werden.
15
7 WIRTSCHAFTLICHKEIT UND WERTSCHÖPFUNG
7.1 Wirtschaftlichkeit und Wettbewerbsfähigkeit einer Strohheizung
Stroh und andere landwirtschaftlich basierte Halmgüter stehen regional in relativ großen Mengen für eine energetische
Nutzung zur Verfügung. Da Stroh als Koppelprodukt der Getreideproduktion keinen eigenen Flächenanspruch besitzt,
fallen keine Opportunitätskosten an. Somit beschränken
sich die Produktionskosten auf die Strohbergung und -lagerung sowie die Kosten des Nährstoffentzugs. Stroh ist ein
kostengünstiger, allerdings in der Transportwürdigkeit eingeschränkter Rohstoff.
Die Strohbergung unterteilt sich in die Verfahrensabschnitte:
Stroh pressen, Laden, Transport, Entladen und Einlagerung.
Die Strohfeuerung beginnt mit der Entnahme des Strohs und
endet mit der Bereitstellung thermischer Energie.
Bei Strohverbrennung ist zu beachten, dass auf betrieblicher
Ebene die Strohentnahme nur auf der Grundlage einer Humusbilanzierung erfolgen kann, die in Abhängigkeit von der
Fruchtfolge und dem Standort bzw. standortspezifischen Humusgehalt vorgenommen werden muss. Die monetäre Bewertung des Nährstoffentzuges kann je nach Düngerpreisniveau den Kosten der Strohbergung entsprechen.
In der Summe ergeben sich Strohkosten, die in Abhängigkeit
von der Auslastung der Spezialtechnik in einer Spanne zwischen 42 und 106 €/t liegen (Tabelle 3). In dem untersuchten Veredlungsbetrieb errechnen sich Kosten für die Strohbereitstellung von 68 €/t. In Mecklenburg-Vorpommern
schwankten die Marktpreise pro Tonne Stroh seit 2009
zwischen knapp 50 und fast 140 € ab Hof. Durchschnittlich
kostete Stroh rund 75 €/t.
TABELLE 3: ROHSTOFFKOSTEN
Die größte Arbeitsspitze im Ackerbau bei hohen Mähdruschfruchtanteilen liegt in der Getreideernte und nachfolgender
Bestellung. Hohe Schlagkraft bei der Strohbergung ist daher
nötig, um die optimalen Saatzeiten der Nachfrüchte einhalten zu können. Dies setzt in der Regel den zusätzlichen Einsatz von Spezialtechnik voraus.
©©BEKW Bioenergiekraftwerk Emsland GmbH & Co. KG
Die hohen Anforderungen an die Strohqualität für die störungsarme Feuerung schließen eine Feldmiete ohne Abdeckung kategorisch aus. Entscheidend für die Lagerfähigkeit
und den tatsächlichen Heizwert ist der Wassergehalt. Am
günstigsten ist die Lagerung in vorhandenen landwirtschaftlichen Altgebäuden. Beim Neubau von Strohlagerhallen ist
empfehlenswert, das Lagervolumen ausreichend zu bemessen, um mehr als den Jahresverbrauch vorhalten zu können.
Strohlagerung am Strohheizkraftwerk Emlichheim
16
von
Pressen, Laden,
Transport
Angaben in €/t Stroh
bis
Praxisbetrieb
22
58
38
4
24
6
Nährstoffentzug
16
24
20
Gesamt
42
106
64
Lagerung
Wegen der höheren Investitionen für Heizungsanlagen, die
mit Festbrennstoffen befeuert werden, ist zunächst eine gewisse Anlagengröße erforderlich. Die Wärmebereitstellungskosten sind im Wesentlichen abhängig von der Höhe der
Anlageninvestition und den Brennstoffkosten. Bei gleicher
Leistungsklasse unterscheidet sich die Kostenstruktur einer
Ölheizung diametral von der einer Strohheizung. Während
der Anteil der Kapitalkosten an den Wärmegestehungskosten bei einer Heizölfeuerung vergleichsweise niedrig und
der Anteil der Brennstoffkosten hoch ist, verhält es sich bei
einer Strohfeuerung umgekehrt. Die Wirtschaftlichkeit einer
Stroh- ist gegenüber einer Ölheizung primär vom Grad der
Anlagenauslastung abhängig.
Die Wärmebedarfskurven landwirtschaftlicher Veredlungsunternehmen unterscheiden sich erheblich von Privathaushalten oder kommunalen Gebäuden. In diesen Betrieben
können bei entsprechender Anlagendimensionierung hohe
Auslastungen erreicht werden. Abbildung 5 verdeutlicht,
dass im Vergleich zu einer konventionellen Ölheizung und
WETTBEWERBSFÄHIGKEIT EINER STROHHEIZUNG (600 kW)
Kosten in €/MWh bzw. ct/l
100
80
60
40
20
0
1.000
2.000
3.000
4.000
4.500
5.000
6.000
7.000
8.000
8.760
Volllaststunden (h/a)
Kosten Strohheizung
Kosten Ölheizung bei Heizölpreis von 0,65 €/l
Quelle: M. Dietze
© FNR 2015
Abbildung 5: Wettbewerbsfähigkeit einer Strohheizung (600 kW)
einem aktuell niedrigen Heizölpreis von 65 ct/l die Strohheizung des Praxisbetriebes bereits bei einer jährlichen
Auslastung von etwa 2.000 Stunden bzw. ca. 25 % eine
Wettbewerbsgleichheit hergestellt ist. Die jährliche Anlagenauslastung liegt tatsächlich bei 4.500 Volllaststunden. Ein
gutes Verwertungspotenzial von Stroh ist in Betrieben mit
entsprechend hoher Volllaststundenzahl gegeben.
Die dargestellte Wirtschaftlichkeit einer Strohheizung in
einem landwirtschaftlichen Veredlungsbetrieb ist nicht
ohne weiteres auf gewerbliche oder kommunale Betreiber
übertragbar. In einer solchen Konstellation können landwirtschaftliche Unternehmen die Funktion des Rohstofflieferanten auf vertraglicher Basis übernehmen. Erfolgt die
Strohverwertung im eigenen landwirtschaftlichen Betrieb,
bildet die Kostenrechnung (Tabelle 3) für die Rohstoffbereitstellung eher die untere Preisgrenze ab. Bei einer
Rohstoffnutzung außerhalb eines landwirtschaftlichen
Betriebes fallen weitere Kosten für die Lagerung und den
Transport an. Die zusätzliche Gewinnspanne ist dann Verhandlungssache zwischen den Akteuren. Für die kommunale bzw. gewerbliche Nutzung muss bei der Planung klar
sein, wie viel maximal für den Brennstoff bezahlt werden
kann. Für Betreiber einer Strohverbrennung bietet sich die
Kooperation mit städtischen Wärmeversorgern an. Die Anlagendimensionierung orientiert sich an der Grundlast, um
eine hohe Anlagenauslastung zu garantieren. Ein Vergleich
mit herkömmlichen Energieträgern ist in Abhängigkeit von
der Anlagengröße stets für die Investitionsentscheidung
sinnvoll. Die thermische Nutzung von Stroh birgt ein großes
Wertschöpfungspotenzial, das es durch innovative Konzepte zu entwickeln gilt.
Stroh – ein preiswerter Brennstoff
17
Für die energetische Nutzung der Biomasse existiert eine
Vielfalt an Einsatzbereichen und Nutzungspfaden. Insbesondere bei der Wärmebereitstellung auf Basis erneuerbarer Energien kommt der Biomasse eine zentrale Rolle zu:
2014 war ein Anteil von knapp 90 % des Wärmeverbrauchs
aus erneuerbaren Energien in Deutschland auf biogene
Energieträger zurückzuführen (BMWi 2015). In Ergänzung
zu dem Einsatz von Energieholz bestehen hier bei der energetischen Nutzung von Stroh und anderem Halmgut noch
ungenutzte Potenziale.
Neben der Substitution fossiler Energieträger und den damit
verbundenen positiven Effekten für den Klimaschutz birgt
die Bioenergienutzung gerade im ländlichen Raum auch
das Potenzial regionaler Wertschöpfungs- und Beschäftigungseffekte. Gegenwärtig muss ein Großteil der fossilen
Energieträger wie Kohle, Erdgas und Öl importiert werden,
sodass in der Regel ein Mittelabfluss aus den Regionen für
den Import von fossilen Energieträgern oder Endenergie
stattfindet. Bei der Objekt- und Nahwärmeversorgung auf
Basis biogener Energieträger wie Holz und Halmgut ist im
Gegensatz dazu der Einsatz regional bereitgestellter Brennstoffe möglich. Auch können darüber hinaus weitere Schritte der Wertschöpfungskette vor Ort angesiedelt werden.
Dies ermöglicht die Erhaltung oder Schaffung von Arbeitsplätzen und den Verbleib eines Großteils der Wertschöpfung in der Region.
Der Begriff der regionalen Wertschöpfung wird häufig im
Zusammenhang mit erneuerbaren Energien genannt. Doch
was versteht man eigentlich darunter? Die „regionale Wert-
©©ÖKOTHERM
7.2 Wertschöpfung und Beschäftigungseffekte durch dezentrale, regionale
Energieversorgungsstrukturen mit
Biomasseanlagen
Ernte von Miscanthus
schöpfung“ ist grundsätzlich eine Teilmenge der gesamten globalen Wertschöpfung, die durch in Deutschland
errichtete und produzierte erneuerbare Energien-Anlagen
geschaffen wird. Zieht man von dieser gesamten globalen
Wertschöpfung diejenigen Vorleistungen (d. h. bezogene
Waren und Dienstleistungen) ab, die aus dem Ausland kommen, so verbleibt die Wertschöpfung, die dem nationalen
Bezugsraum zuzurechnen ist. Bei der Betrachtung einzelner
Regionen müssen weitere Vorleistungen aus anderen Regionen abgezogen werden. Diese Vorgehensweise ist jedoch
aufgrund einer unzulänglichen statistischen Erfassung der
notwendigen Daten auf regionaler Ebene nicht möglich
bzw. nicht praktikabel. Man kann die Wertschöpfung aber
auch als Summe der Einkommen und Einnahmen der beteiligten Akteure in einer Region verstehen. Dann setzt sich
die Wertschöpfung aus folgenden Bestandteilen zusammen
(siehe auch Abbildung 6):
1. (Netto-)Gewinne der Unternehmen
2. (Netto-)Einkommen der Beschäftigten und
3. Steuereinnahmen der Kommunen in einer Region
Kommunale Wertschöpfung
Gewinne
nach Steuern der Unternehmen
Steuern
an die Kommune
Nettoeinkommen
von Beschäftigten
Gewerbesteuer
(abzgl. Gewerbesteuerumlage)
kommunaler Anteil an der
Einkommensteuer
kommunaler Anteil an der
Abgeltungsteuer
Abbildung 6: Bestandteile der Wertschöpfung auf regionaler Ebene
18
Bei den Wertschöpfungsketten regionaler Energieversorgungsstrukturen mit Biomasseanlagen kann grundsätzlich
eine Untergliederung in vier zentrale Wertschöpfungsstufen
vorgenommen werden: (1) Herstellung von Anlagen und
Komponenten, (2) Planung & Installation, (3) Anlagenbetrieb
und Wartung sowie (4) Betreibergewinne. Diese Stufen können wiederum in Wertschöpfungsschritte unterteilt werden,
die je nach Technologie unterschiedlich sein können. So umfasst die Stufe Planung & Installation bei einem BiomasseHeizwerk bspw. die Planung und Errichtung der technischen
und baulichen Anlagen, bei einem Wärmenetz sind hier u. a.
die Planung sowie Erd- und Tiefbauarbeiten zu unterscheiden. In der Stufe Anlagenbetrieb & Wartung finden sich die
Bereitstellung der biogenen Brennstoffe (holzartige und
halmgutartige Biomasse), Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten, die Finanzierung und Versicherung der Anlagen sowie
ggf. das Personal für den Anlagenbetrieb. Wird die erzeugte
Wärme nicht selbst genutzt, sondern von dem Betreiber der
Biomasseanlage und/oder des Wärmenetzes an weitere Abnehmer verkauft, fallen zusätzlich Gewinne zzgl. darauf gezahlte Steuern auf der Stufe der Betreibergewinne an.
Wie können die Wertschöpfungs- und Beschäftigungseffekte
durch regionale Energieversorgungsstrukturen mit Biomasseanlagen ermittelt werden? Das Institut für ökologische
Wirtschaftsforschung (IÖW) beschäftigt sich seit dem Jahr
2010 intensiv mit dem Thema Wertschöpfung und Beschäftigung durch erneuerbare Energien. Im Rahmen der Studie
„Kommunale Wertschöpfung durch Erneuerbare Energien“
(Hirschl et al. 2010) hat das IÖW im Jahr 2010 und im Auftrag der Agentur für Erneuerbare Energien (AEE) ein Modell
zur Ermittlung von Wertschöpfungs- und Beschäftigungseffekten entwickelt (WeBEE-Modell), welches seitdem kontinuierlich weiterentwickelt und um neue Wertschöpfungsketten
erweitert wurde. Mit dem Online-Wertschöpfungsrechner,
welcher vom IÖW in Zusammenarbeit mit der AEE entwickelt
wurde, steht zudem ein Instrument zur Verfügung, mit dem
für über 30 Wertschöpfungsketten im Bereich Bioenergie
die Wertschöpfungs- und Beschäftigungseffekte auf regionaler Ebene abgeschätzt werden können.1
©©FNR/W. Stelter
Entscheidend für die Schaffung und den Verbleib der Wertschöpfung in der Region ist demnach nicht nur ein hoher
Bestand an lokal installierten Biomasseanlagen, sondern
ob und in welchem Umfang Unternehmen (wie beispielsweise Planungsbüros, Handwerksbetriebe und Baufirmen),
ihre Beschäftigten sowie die Betreiber der Anlagen (wie bei-
spielsweise Landwirte, Stadtwerke, Kommunen, Genossenschaften etc.) und Eigenkapitalgeber der Bioenergieprojekte
vor Ort ansässig sind. Die Gewinne der beteiligten Unternehmen werden an die Gesellschafter ausgeschüttet oder für
Neuinvestitionen genutzt, die Einkommen der Beschäftigten
tragen zu einer Erhöhung der Kaufkraft der Bürger(innen)
in der Region bei und Unternehmen als auch Beschäftigte
zahlen Steuern, welche direkt in die kommunalen Haushaltskassen fließen.
Schweißer bei der Verlegung des Nahwärmenetzes
1
Im Online-Wertschöpfungsrechner sind neben den oben genannten Bioenergie-Wertschöpfungsketten weitere EE-Technologien abgebildet.
Der Online-Wertschöpfungsrechner ist kostenfrei verfügbar unter der Webpräsenz www.kommunal-erneuerbar.de.
19
REGIONALE WERTSCHÖPFUNG DURCH BIOENERGIE
in Mio. €
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
0
Anlagenherstellung und
BE-Dienstleistungen
außerhalb BER
Gewinne nach Steuern
biogene
Brenn- und
Kraftstoffe
Strom/KWK
Nettoeinkommen durch Beschäftigung
Quelle: Institut für Ökologische Wirtschaftsforschung (2015)
Wärme
(inkl. Wärmedistribution)
Kommunalsteuern gesamt
© FNR 2015
Abbildung 7: Direkte regionale Wertschöpfung durch Bioenergie nach Technologie-Bereichen und Wertschöpfungsbestandteilen in der
Bioenergie-Region Bodensee im Jahr 2012 (vorläufige Ergebnisse)
Derzeit führt das IÖW eine regionalspezifische Analyse für
drei ausgewählte Bioenergie-Regionen im Forschungsvorhaben „Ermittlung der Wertschöpfungs- und Beschäftigungseffekte in drei ausgewählten Bioenergie-Regionen“ durch.
Das Projekt wird vom Bundesministerium für Ernährung und
Landwirtschaft (BMEL) gefördert und von der Fachagentur
Nachwachsende Rohstoffe (FNR) betreut.2 Eine der Regionen, welche im Projekt untersucht wird, ist die BioenergieRegion Bodensee. Diese zeichnet sich u. a. durch eine hohe
Zahl an realisierten Bioenergiedörfern aus, die Mehrzahl davon umgesetzt und betrieben von solarcomplex, einer nichtbörsennotierten AG mit Sitz innerhalb der Region. Ein weiteres Bioenergiedorf geht auf die Aktivitäten der Stadtwerke
Radolfzell zurück. Anhand der Ergebnisse für die BioenergieRegion Bodensee im Jahr 2012 soll beispielhaft gezeigt werden, in welcher Höhe Wertschöpfungs- und Beschäftigungseffekte durch regionale Energieversorgungsstrukturen mit
Biomasseanlagen in einer Region generiert werden können.
Für die Region wurden für das Jahr 2012 direkte regionale Wertschöpfungseffekte durch Bioenergie von insgesamt
knapp 13 Mio. € und direkte Beschäftigungseffekte in Höhe
von 115 Vollzeitarbeitsplätzen ermittelt.3 Von der gesamten
Wertschöpfung sind 55 % bzw. rund 7 Mio. € auf die Planung und Installation sowie den Betrieb von Holz-Zentralheizungen, Holz-Heizwerken, die Wärmedistribution über
Nahwärmenetze und die regionale Bereitstellung von HolzBrennstoffen zurückzuführen, wie Abbildung 7 zeigt. Durch
das hohe Engagement lokal ansässiger Unternehmen wie
der solarcomplex AG und den Stadtwerken sowie der Einbindung von BürgerInnen als Investoren bei den Projekten sind
gute Voraussetzungen dafür gegeben, dass ein Großteil der
Wertschöpfung durch die Bioenergienutzung in der Region
verbleibt und in diesem Bereich Arbeitsplätze erhalten bzw.
geschaffen werden.
Literatur
BMWi [Bundesministerium für Wirtschaft und Energie]
(Feb. 2015): Erneuerbare Energien in Zahlen im Jahr 2014
Hirschl, Bernd, Astrid Aretz, Andreas Prahl, Timo Böther,
Katharina Heinbach, Daniel Pick und Simon Funcke
(2010): Kommunale Wertschöpfung durch erneuerbare
Energien. Schriftenreihe des Instituts für ökologische Wirtschaftsforschung (Hrsg.). Nr. 196/10. Berlin
Für mehr Informationen zum Projekt siehe: http://www.ioew.de/projekt/Ermittlung_der_Wertschoepfungs_und_Beschaeftigungseffekte_in_drei_
ausgewaehlten_Bioenergie_Regionen/.
3
Vorläufige Ergebnisse.
2
20
8 PRAXISBEISPIELE FÜR HEIZUNGSANLAGEN
FÜR STROH, MISCANTHUS UND SONSTIGES
HALMGUT
8.1 Strohheizung Gülzow
Name des Betriebs
Landgesellschaft
Mecklenburg-Vorpommern mbH
Kesselhersteller/Modell
LIN-KA Energy 1.000
Leistung
990 kW
Brennstoffart
Stroh
In Betrieb seit
2013
Wärmeerzeugung
1.600 MWh/a
Wärmenetz
ca. 1.000 m
Wärmenutzung für
Wärmeversorgung von Büround Funktionsgebäuden
sowie mehreren Gewächshäusern über Nahwärmenetz
Technische Informationen zur Heizung
Biomassekessel
LIN-KA Energy, Typ LIN-KA 1.000, Nennleistung 990 kW
Vom Kesselhersteller zugelassene Brennstoffe: Weizenstroh, Gerstenstroh in Form von Quaderballen in der Größe von ca. 2,4 m x 1,2 m x 1,3 m (L x B x H)
Vom Betreiber eingesetzte Brennstoffe: Weizenstroh, Gerstenstroh in Form von Quaderballen in der Größe von 2,2 bis 2,6 m x 1,2 m x 0,8 bis 1,3 m (L x B x H), mit einer Feuchte (u) von
bis zu 18 % bzw. einem Wassergehalt (w) von bis zu 15,25 %
Redundanzkessel
Buderus, Typ Niedertemperaturkessel Logano GE 615, Nennleistung 1.200 kW, Brennstoff: Erdgas
Brennstoffbevorratung und -zuführung zum Kessel
Die Strohlagerhalle hat eine Lagerkapazität von ca. 400 Strohballen. Die Ballen werden mittels
eines Teleskopladers auf ein 15 m langes Ballenförderband geladen und einem Ballenauflöser
mit angeschlossenem Annahmeschacht zugeführt. Von dort aus erfolgt der Strohtransport über
eine pneumatische, ca. 20 m lange Absaugrohrleitung in das Kesselhaus. Hier wird das Stroh
über einen Zyklonabscheider, in dem das Stroh von der Förderluft abgeschieden wird, weiter
über eine Zellenradschleuse auf eine Einschubschnecke in den Strohheizkessel geführt. Die Zellenradschleuse dient dem Druckausgleich und zur sicherheitstechnischen Entkopplung, sodass
ein Rückbrand verhindert wird.
Rauchgasreinigung
Die Rausgasreinigungsanlage besteht aus Multizyklonabscheider und Gewebefilter. Der Gewebefilter verfügt über eine automatische Abreinigung mittels Druckluftstößen. Mit der Rauchgasreinigung werden die Genehmigungsauflagen des Grenzwertes von 20 mg/m3 staubförmiger
Emissionen eingehalten.
21
Wärmespeicher/Pufferspeicher
Als Pufferspeicher kommen 3 Speicher á 10.000 l zum Einsatz. Die Pufferspeicher sind in Reihe
geschaltet. Angestrebt wird eine Temperaturspreizung des Vor- und Rücklaufes von 10 bis 20 °K.
Wärmeverteilung
Eigentümer und Betreiber
Landgesellschaft Mecklenburg-Vorpommern mbH
Wärmenetz
Länge: ca. 1.000 m
Art: Kunststoffmantelrohr (KMR), Wärmedämmung einfach verstärkt, mit Lecküberwachungssystem
Durchmesser: DN 25 bis DN 125
Wärmeübergabestationen: 12 indirekte Wärmeübergabestationen
Durchschnittliche Wärmemenge: ca. 1.600 MWh pro Jahr
Wärmeverbraucher
Die Wärmelieferung erfolgt an die von Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR), Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei sowie Landesamt für Landwirtschaft, Lebensmittelsicherheit und Fischerei genutzten öffentlichen Liegenschaften (darunter Büro- und Laborgebäude, Werkstätten und Gewächshäuser) sowie an Gebäude der Gemeinde Gülzow, wie u. a.
Ärztehaus, Bauhof, Kindergarten, Sporthalle und Feuerwehr.
Motivation für die Errichtung der Anlage
Die Gebäude der in Gülzow ansässigen Fachagentur nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR), der
Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei (LFA) und des Landesamtes für Landwirtschaft, Lebensmittelsicherheit und Fischerei (LALLF) wurden seit Anfang der 1990er-Jahre
über zwei 600 kW Ölheizkesseln und angeschlossenen Nahwärmenetzen mit Wärme versorgt.
Die FNR regte bei dem für die Energieversorgung zuständigen Betrieb für Bau- und Liegenschaften Mecklenburg-Vorpommern (BBL) die Möglichkeit der Energieträgerumstellung auf Biomasse
an. Nach Prüfung verschiedener Optionen der Nutzung von Biomasse und anderer erneuerbaren
Energieträgern ergab sich aus wirtschaftlichen sowie umwelt- und klimaschutzrelevanten Erwägungen eine Favorisierung für eine Wärmeversorgungslösung auf Basis regional verfügbarer Biomasse wie Holzhackschnitzel und Stroh.
Im Ergebnis dieser Entscheidung wurde ein Contractingvertrag zur Wärmeversorgung über einen
Zeitraum von 16 bis 21 Jahren europaweit ausgeschrieben. In der Auftragsbeschreibung wurde
u. a. die Nutzung von Stroh und Halmgut für die Wärmeversorgung zur Voraussetzung erklärt. Im
März 2012 wurde der Zuschlag zugunsten der Landgesellschaft Mecklenburg-Vorpommern mbH
(LGMV) vergeben.
Die LGMV hat Planungserfahrungen für Strohheizungen aus dem Bereich des Sauen- und Geflügelstallbaus sowie für den Bau von durch Biogasanlagen gespeisten Nahwärmenetzen innerhalb
landwirtschaftlicher Betriebe und in Gemeinden.
Von der LGMV wurden die bau- und emissionsrechtlichen Genehmigungen für das Vorhaben eingeholt. Die Strohfeuerungsanlage bedurfte eines einfachen Genehmigungsverfahrens gemäß der
4. Bundes-Immissionsschutzverordnung (4. BImSchV). Der Bau der Strohheizanlage mit Strohlagerhalle und angeschlossenem Nahwärmenetz erfolgte im Zeitraum von März bis Juli 2013.
22
Brennstoffeinkauf und -lagerung
Das Weizen- und Gerstenstroh für die Strohheizungsanlage in Gülzow wird auf der Grundlage eines
Liefervertrages mit der Landgesellschaft M-V mbH durch die etwa 15 km entfernte Landwirtschaftsgesellschaft e. G. Zehna erzeugt und geliefert. Das Stroh sollte möglichst abgeregnet und frei von Beikraut sein sowie eine maximale Feuchte von 18 % aufweisen. Die Quaderballen mit einem Gewicht
von ca. 500 kg werden zunächst im Landwirtschaftsbetrieb unter Dach zwischengelagert. Bedarfsgerecht und außerhalb der landwirtschaftlichen Spitzenzeiten wird das Stroh zur Biomasseheizanlage in Gülzow transportiert und dort in die bis zu 400 Ballen fassende Strohlagerhalle eingelagert.
Wirtschaftliche Aspekte
Bei einem Jahreswärmebedarf der versorgten Objekte von ca. 1.600 MWh wurden mit den alten
Ölheizungen ca. 140.000 l Heizöl jährlich verbraucht und ca. 600 t CO2 emittiert. Nach Umstellung
auf die Energieträger Stroh (95 %) und Gas (5 %) werden bei gleichem Jahreswärmebedarf ca. 500 t
Stroh und ca. 10.000 m3 Gas eingesetzt. Die CO2-Emmisionen werden hierdurch um ca. 550 t pro
Jahr reduziert.
Allgemeine Informationen
Eigentümer und Betreiber der Heizungsanlage
Landgesellschaft Mecklenburg-Vorpommern mbH, Leezen
www.lgmv.de
Genehmigung und Inbetriebnahme
Staatliches Amt für Landwirtschaft und Umwelt (StALU) Mittleres Mecklenburg
Art der Genehmigung: einfaches Genehmigungsverfahren nach 4. Bundes-Immissionsschutzverordnung (4. BImSchV)
Inbetriebnahme: August 2013
23
©©Hans-Jürgen Helbig GmbH
8.2 Strohheizung Farwick
Name des Betriebs
Landwirtschaftsbetrieb
Dirk Farwick
LIN-KA Energy A/S
Leistung
400 kW
Brennstoffart
Getreidestroh
In Betrieb seit
2006
Wärmeerzeugung
1.250.000 kWh/a
Wärmenetz
700 m (2 Betriebsteile liegen
700 m entfernt)
Wärmenutzung für
Ställe für Zuchtsauen, Ferkel
und Jungsauen sowie
Getreidetrocknung und
Wohngebäude
Biomassekessel
LIN-KA Energy A/S, Strohheizkessel mit Ballenförderband und Ballenauflöser, Nennleistung
400 kW
Vom Kesselhersteller zugelassene Brennstoffe: Getreidestroh (u. a. Weizen, Roggen, Gerste,
Triticale)
Vom Betreiber eingesetzte Brennstoffe: Getreidestroh (Weizenstroh), 360 bis 380 t pro Jahr
Redundanzkessel
Auf einen Redundanzkessel wurde verzichtet.
Das Getreidestroh für die Strohheizung wird in einer Strohlagerhalle bevorratet. Ein Teil des
Strohbedarfs wird auch im Freien unter Folienabdeckung gelagert.
Die Ballen werden per Teleskoplader auf ein Förderband gelegt. In einem Ballenauflöser werden
die Halme aus dem Ballen (Ballenmaße ca. 2,5 x 1,2 x 0,7 m) herausgelöst und im Förderluftstrom pneumatisch dem Zyklonabscheider und der Zelleradschleuse am Heizkessel zugeführt.
Das Förderband kann 5 bis 6 Ballen aufnehmen und wird in der Heizsaison 2-mal täglich bestückt.
Rauchgasreinigung
Die Rauchgasreinigung erfolgt über Multi-Zyklonabscheider und Gewebefilter von Umwelttechnik Deichmann. Die Partikelemission beträgt damit < 50 mg/Nm3.
Auf einen Heizungspufferspeicher wurde aufgrund des ausreichenden Volumens im Nahwärmenetz und der kontinuierlichen Mindeswärmeabnahme verzichtet.
24
Wärmeverbraucher
Die Wärme wird im Landwirtschaftsbetrieb für die Beheizung von Ställen für Zuchtsauen, Ferkelaufzucht und Jungsauenaufzucht sowie für eine Getreidetrocknungsanlage genutzt. Zudem
werden Wohngebäude mit 4 Wohneinheiten geheizt. Über ein Nahwärmenetz sind die beiden
700 m auseinander liegenden Betriebsteile des Landwirtschaftsbetriebs verbunden. Die Wärmeabnahme beträgt jährlich ca. 1.250.000 kWh.
Auf 210 ha Ackerfläche fällt im Landwirtschaftsbetrieb wesentlich mehr Stroh an, als für Humusreproduktion und sonstige Zwecke benötigt wird. Mit der Strohheizung kann das eigene
Stroh als Brennstoff genutzt und fossiler Brennstoff eingespart werden. Der Landwirtschaftsbetrieb Farwick trägt damit zu regionalen Kreisläufen, zum Umwelt- und Klimaschutz bei. Je nach
Preisniveau für fossile Brennstoffe können Ausgaben eingespart und eine wirtschaftlich vorteilhafte Energieversorgung erreicht werden.
Der Brennstoff steht von den 210 ha Ackerfläche (davon ca. 100 ha Getreidefläche) des Landwirtschaftsbetriebs in Menge und Qualität ausreichend zur Verfügung. Es werden jährlich ca.
360 bis 380 t Stroh benötigt.
Jährlich werden bis zu 150.000 l Heizöl substituiert. Der Brennstoff Stroh steht im Betrieb preiswert zur Verfügung.
Landwirtschaftsbetrieb Dirk Farwick, Lüdinghausen
©©Hans-Jürgen Helbig GmbH
Regierungspräsidium Münster
Art der Genehmigung: 4. BImSchV
Inbetriebnahme: 2006
25
©©Gut Dennin/H. Schroll
8.3 Strohheizung Dennin
Name des Betriebs
Gut Dennin
Passat Energy HO 510
Leistung
595 kW
Brennstoffart
Getreidestroh
In Betrieb seit
1995
Wärmeerzeugung
–
Wärmenetz
1.000 m
Wärmenutzung für
Schweineställe, Getreidetrocknung, Werkstatt, Büro,
Kulturhaus, Wohnungen
Biomassekessel
Passat Energy HO 510, Strohheizkessel mit Ballenförderband und Ballenauflöser, Nennleistung
595 kW
Vom Kesselhersteller zugelassene Brennstoffe: Getreidestroh (u. a. Weizen, Roggen, Gerste,
Triticale)
Vom Betreiber eingesetzte Brennstoffe: Getreidestroh (bis 20 % Feuchte), 400 t pro Jahr
Gut Dennin hat ein Strohlager für den Jahresbedarf an Stroh. Die Ballen werden per Traktor mit
Frontlader auf ein Förderband gelegt. In einem Ballenauflöser werden die Ballen aufgelöst. Pneumatisch wird das Stroh zum Kessel gefördert und mit Schnecke in den Brennraum eingebracht.
©©Gut Dennin/H. Schroll
Rauchgasreinigung
Ein Partikelfilter SIMATEK Serie 4T (Filterfläche 49,3 m3) ist zwischen Kessel und Schornstein
eingebaut.
26
Wärmeverbraucher
Über ein 1.000 m langes Nahwärmenetz werden im Landwirtschaftsbetrieb mehrere Schweineställe, eine Getreidetrocknungsanlage, die Werkstatt und das Büro geheizt. Zudem werden
Kulturhaus und Wohnungen mit Wärme versorgt.
Auf Gut Dennin ist Stroh reichlich vorhanden. Von der Errichtung der Strohheizung wurde eine
erhebliche Heizkosteneinsparung erwartet. Anzumerken sind auch Umweltvorteile, wie zum
Beispiel die Einsparung fossiler Brennstoffe und die Schließung von Kreisläufen durch Nutzung
von Asche als Dünger auf den eigenen Ackerflächen.
Das Stroh wird auf Gut Dennin selbst erzeugt. Ca. 15 % des Strohaufkommens werden für Heizzwecke genutzt. Das Stroh wird in einer geschlossenen Lagerhalle gelagert. Bei der Strohproduktion wird auf trockenes und steinfreies Stroh besonderes Augenmerk gelegt.
Mitarbeiter des Schweinestalls betreuen auch die Heizungsanlage. Der Arbeitsaufwand beträgt
ca. 1,5 Stunden pro Tag. Jährlich werden bis zu 135.000 l Heizöl substituiert. Durch das Heizen
mit Stroh konnten die Kosten der Wärmeversorgung halbiert werden. Die Ökonomie ist sehr
vorteilhaft.
Gut Dennin, DENBINA Gutsbetriebs GmbH & Co KG, Dennin
©©FNR/V. Petersen
Staatliches Amt für Landwirtschaft und Umwelt (StALU) Stralsund
27
©©E. Gersbeck
8.4 Strohpellet-Heizanlage der Hof Sonderanlagenbau GmbH
Name des Betriebs
Hof Sonderanlagenbau GmbH
ÖKOTHERM® C2
Leistung
180 kW
Brennstoffart
Strohpellets
In Betrieb seit
2013
Wärmeerzeugung
1.200.000 kWh/a
Wärmenetz
–
Wärmenutzung für
Beheizung von Produktionshallen
Biomassekessel
ÖKOTHERM® C2, Nennleistung 180 kW
Vom Kesselhersteller zugelassene Brennstoffe: Holz- und
halmgutartige Brennstoffe
Vom Betreiber eingesetzte Brennstoffe: Strohpellets aus
eigener Produktion (eigene Pelletspresse, Stroh von eigenen
Flächen)
Der Pelletbunker wurde als Holzkonstruktion in einen HiCube-Container intergriert. Er ist mit Schrägboden und Austragsschnecke ausgestattet. Die Befüllung des Bunkers erfolgt mittels Hofladers aus Wechselcontainern.
Rauchgasreinigung
Die 2-stufige Filteranlage besteht aus Multizyklon und Rauchgasgewebefilter.
©©E. Gersbeck
2 Pufferspeicher mit je 5.000 l
28
Wärmeverbraucher
Zur Beheizung der firmeneigenen Gebäude werden jährlich
durchschnittlich 1.200.000 kWh Wärme erzeugt.
Aus der landwirtschaftlichen Produktion heraus trieb die Suche nach einer sinnvollen Nutzung
des Reststoffs Stroh, der in der Region wenig Nutzungsalternativen hat, um. Aus der Zusammenarbeit mit einem Hersteller von Mobilen Pelletspressen für Agrarreststoffe entwickelte sich
die Idee eine Komplettlösung zur Beheizung einer Produktionsstätte der Firma Hof-Sonderanlagenbau. Die Möglichkeit mit dieser Lösung auch noch im großen Maßstab CO2 als Beitrag zur
Erhaltung der Umwelt einzusparen gab am Ende den Ausschlag für diese Entscheidung.
Das Stroh wird im eigenen landwirtschaftlichen Betrieb erzeugt. Die Weiterverarbeitung zu
Strohpellets erfolgt in der hofeigenen Pelletieranlage (im Nachbarort). Die Pelletieranlage wird
mit Strom aus einer Photovoltaikanlage betrieben. Gelagert werden die Strohpellets zunächst
in Abkühlcontainern. Bedarfsgerecht werden die Container mit Schlepper und Anhänger (mit
Containerpickup) zur Strohpelletheizung am Firmensitz transportiert.
Es werden ca. 120.000 l Heizöl pro Jahr ersetzt. Die Strohlagerung und Pelletsproduktion findet
vom landwirtschaftlichen Betrieb ausgelagert statt.
Hof Sonderanlagenbau GmbH, Gladenbach-Mornshausen
www.hof-sonderanlagen.de
©©E. Gersbeck
Regierungspräsidium Gießen
Inbetriebnahme: August 2013
29
©©Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
8.5 Biomasseheizung Campus Klein-Altendorf
Name des Betriebs
Campus Klein-Altendorf,
Universität Bonn
ÖKOTHERM® C5
Leistung
600 kW
Brennstoffart
Miscanthus und
Obstplantagenholz
In Betrieb seit
2012
Wärmeerzeugung
935.000 kWh/a
Wärmenetz
ca. 100 m
Wärmenutzung für
Gewächshaus und
Tagungs-Forum
Biomassekessel
Vom Kesselhersteller zugelassene Brennstoffe: Holz- und halmgutartige Brennstoffe
Vom Betreiber eingesetzte Brennstoffe: Miscanthus, geschreddertes Obstplantagen-Rodungsholz, Schnittholz aus Obstplantagen, KUP
Redundanzkessel
Kein Ersatzkessel vorhanden. Im Bedarfsfall kann eine mobile Ölheizung der Universität Bonn
genutzt werden.
Brennstoffbevorratung: offene Lagerhalle für Miscanthus (< 18 % Feuchte), separater solarer
Trockner für geschreddertes Plantagenholz
Ladefahrzeug: Radlader (20 m zwischen Lager und Bunker)
Förderung in Heizung: befahrbarer Schubboden in jedem der 2 Bunker (180 m2) und Förderband zur Heizung
Rauchgasreinigung
Rauchgasentstaubungsanlage (Zyklon) mit Aschebehälter, Kaliziumhydroxid-Trockensorption,
Gewebefilter (Fa. NESTRO)
2 x 45.000 l Pufferspeicher (3.490 kWh Wärmeinhalt bei 30 °K Temperaturspreizung)
Wärmeverteilung
Bau- und Liegenschaftsbetrieb NRW (BLB NRW)
Wärmeverbraucher
Die Biomasseanlage beheizt unmittelbar angrenzende Gewächshäuser sowie ein Tagungs-Forum
mit ca. 935.000 kWh Wärmeverbrauch pro Jahr.
30
Seit 1991 forscht Herr Prof. R. Pude, Universität Bonn, zu
Miscanthus. Mit der Zusammenlegung mehrerer Lehr- und
Forschungsstationen am Campus Klein-Altendorf wurden
neue Gebäude und erstmals auch 4.500 m2 Forschungsgewächshäuser errichtet. Da kein Gasanschluss in der Nähe
liegt und Öl auf Dauer zu teuer erschien, wurde mit dem
BLB NRW eine Biomasseheizung auf Basis von Miscanthus
errichtet. Da jährlich auch 2 ha Obstplantagen gerodet werden, sollte auch diese Biomasse genutzt werden.
Die Anlage wird mit 20 t TM Miscanthus (6 ha), 60 t TM Rodungsholz und 30 t TM Schnittholz (zusammen von 20 ha)
befeuert. Das Schnitt- und Rodungsholz ist Biomasse, die
sowieso anfällt, also nicht extra angebaut werden muss. Bisher wurde das Rodungsholz auf dem Feld offen verbrannt.
Mit der anfallenden Asche werden Düngungsversuche in diversen Kulturen erprobt.
©©ÖKOTHERM
Miscanthus ist zur Erntezeit Mitte April trocken (< 18 % Feuchte) und wird in einem überdachten
Lager gelagert. Das Holz-Schreddergut mit 50 % Feuchte wird im Solar Trockner getrocknet und
gelagert. Das Rodungsholz bestehend aus Ästen, Stamm und Wurzel (!) wird mit einem Radlader
zunächst auf eine Siebmaschine gegeben und kommt anschließend in den Brennstoffbunker
der Heizung. Bei Miscanthus ist keine Trocknung und keine weitere Aufbereitung erforderlich.
Die Anlage passt arbeitswirtschaftlich hervorragend den Landwirtschaftsbetrieb der Universität
Bonn, da auf der einen Seite bisher ungenutzte Biomasse anfällt (Obstplantagen-Rodung- und
Schnittholz) und auf der anderen Seite für die Gewächshäuser ein enormer Wärmebedarf besteht. Zusätzlich bietet die Lehr- und Forschungsstation zahlreiche Führungen, um Erfahrungen
und Erkenntnisse einem breiten Publikum zu präsentieren.
Betreiber der Heizungsanlage
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Campus Klein-Altendorf
www.aussenlabore.uni-bonn.de
Rhein-Sieg-Kreis, Amt für Technischen Umweltschutz, Sachgebiet Immissionsschutz
©©Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
Eigentümer der Heizungsanlage
Bau- und Liegenschaftsbetrieb NRW (BLB NRW), Niederlassung Köln
www.blb.nrw.de
31
©©ÖKOTHERM
8.6 Heizkraftwerk Stauferpark
Name des Betriebs
Stadtwerke Göppingen (SWG)
ÖKOTHERM® C5
Leistung
600 kW
Brennstoffart
Miscanthus, Holzhackschnitzel
In Betrieb seit
2010
Wärmeerzeugung
2.400.000 kWh/a
Wärmenetz
8.000 m
(aufgeteilt in 3 Netzteile)
Wärmenutzung für
ca. 130 Wohn- und
Gewerbegebäude
Biomassekessel
Vom Kesselhersteller zugelassene Brennstoffe: Holz- und halmgutartige Brennstoffe
Vom Betreiber eingesetzte Brennstoffe: Miscanthus-Häcksel, Holzhackschnitzel aus der Landschaftspflege
Weitere Heizkessel/BHKW
Für die Wärmeversorgung im Stauferpark-Areal stehen als weitere Wärmeerzeuger ein ErdgasBHKW mit 1.500 kW(th/el) (Grundlast) und zwei Gaskessel mit je 8.000 kW Wärmeleistung
(Spitzenlast) zur Verfügung.
Das Miscanthus-Hackgut sowie alternativ eingesetzte Holzhackschnitzel werden in zwei festen
Silos mit je 190 m3 Volumen (nutzbar jeweils 135 m3) gelagert. Aus diesem Lager wird das Hackgut per Kratzkettenfördersystem (33 m) zum Heizkessel befördert.
Rauchgasreinigung
Die Rauchgasreinigung erfolgt über Multi-Zyklonabscheider und Gewebefilter.
Für den Lastausgleich kommen Pufferspeicher zum Einsatz: 30.000 l für den Biomasse-Kessel
und 70.000 l für das BHKW.
Wärmeverbraucher
Die Wärme wird über ein 8.000 m langes Nahwärmenetz im Stauferpark-Areal verteilt. Es werden rund 130 Wohn- und Gewerbegebäude mit Wärme versorgt. Die Wärmebereitstellung aus
dem Miscanthus-Heizkessel beträgt jahrlich ca. 2.400.000 kWh. Dies entspricht ca. 17 % der
Gesamtwärmemenge, die über das Wärmenetz geliefert wird.
32
Mit der Errichtung der Miscanthusheizung kann die Wärmeversorgung in Göppingen anteilig als
erneuerbare Wärme aus regional verfügbaren, nachwachsenden Rohstoffen geleistet werden.
Zwei Nebenerwerbs-Landwirte pflanzten im Jahr 2007 auf rund 15 ha Fläche Miscanthus an.
Seit 2010 liefern sie Miscanthus-Hackgut als Brennstoff an die Stadtwerke Göppingen.
Die Stadtwerke errichteten eine ÖKOTHERM®-Biomasse-Heizanlage mit einer Leistung von
600 kW, um – ergänzend zum Erdgas-BHKW – die Grundlast aus nachhaltigen, erneuerbaren
Energiequellen decken zu können.
Die Landwirte erzeugen auf 15 ha Miscanthusfläche jährlich rund 400 t Miscanthus-Hackgut. Das ist die Hälfte des
jährlichen Brennstoffbedarfs des 600 kW-Biomassekessels.
Der ergänzende Biobrennstoffbedarf wird mit Holzhackschnitzeln gedeckt. Die Biomasseanlage wird entweder mit
100 % Miscanthus oder 100 % Holzhackschnitzeln betrieben. Um die Anlage ausschließlich mit Miscanthus betreiben
zu können, müsste die Miscanthus-Lieferung verdoppelt
werden. Die Landwirte würden gerne mehr liefern und –
soweit Pachtflächen verfügbar – den Miscanthusanbau
ausdehnen.
©©ÖKOTHERM
Rund 130 Wohn- und Gewerbegebäude gibt es auf dem
Stauferpark-Areal. Der Jahreswärmeverbrauch beträgt rund
14,5 Mio. kWh. In das Projekt Miscanthusheizung haben
die Stadwerke Göppingen rund 500.000 € investiert. Ein
Zuschuss in Höhe von 100.000 € hat das Land Baden-Württemberg gewährt.
Das Vorhaben bietet Arbeit und Wertschöpfung in der Region: Ortsansässige Landwirte liefern jährlich ca. 400 t
Miscanthus und Energieholz. Mit der Wärmeerzeugung
aus Miscanthus wird Erdgas teilweise substituiert. Mit
2.400.000 kWh Wärme aus der Biomasseanlage wird jährlich ein Heizöl-Äquivalent von ca. 240.000 l Heizöl eingespart.
Landratsamt Göppingen
©©ÖKOTHERM
Stadtwerke Göppingen
33
©©lensescape.org
8.7 Heizwerk für Niedermoorbiomasse
Name des Betriebs
Agrotherm GmbH
LIN-KA 800 kW
Leistung
800 kW
Brennstoffart
Niedermoorbiomasse aus
Paludikultur
In Betrieb seit
2014
Wärmeerzeugung
3.500.000 kWh/a
Wärmenetz
Wärmelieferung in das bereits
vorhandene Nahwärmenetz in
Malchin
Wärmenutzung für
Plattenbauten (540 Wohneinheiten) 1 Schule, 1 Kindertagesstätte, 1 Internat, diverse
Bürogebäude
Biomassekessel
LIN-KA, Typ Danstoker, Nennleistung 800 kW
Vom Kesselhersteller zugelassene Brennstoffe: Stroh, Rohrglangras, Seggen, Schilf, (Niedermoorbiomasse), Holzhackschnitzel
Vom Betreiber eingesetzte Brennstoffe: Heurundballen (Sommermahd: Niedermoorbiomasse)
ca. 1.200 t, Holzhackschnitzel ca. 1.000 SRm
Redundanzkessel
Der Biomassekessel wurde in ein bestehendes Nahwärmesystem eingebunden. Die Gaskessel
blieben erhalten und dienen somit als Redundanz.
Heustrecke: Ballenbahn mit Kratzketten als Zuführung zum Ballenauflöser, Weitertransport des
losen Heus mittels Schnecken
Holz: Gelenkaustrag im Bunker
Rauchgasreinigung
Pneumatische Reinigung nach LIN-KA
24.000 l Speichervolumen, Spreizung 20 °K, maximale Temperatur 103 °C
Wärmeverteilung
Energicos GmbH
Wärmeverbraucher
Im Heizhaus befindet sich auch die indirekte Wärmeübergabestation. Über einen Plattenwärmetauscher wird die Biowärme an das von der Energicos GmbH betriebene Nahwärmenetz
abgegeben und darüber Haushalte und Betriebe in Malchin mit Wärme versorgt.
34
In Zusammenarbeit mit dem Landwirtschaftsbetrieb Voigt hat die Agrotherm GmbH nach Verwertungsmöglichkeiten für anderweitig nicht verwertbare Niedermoorbiomasse gesucht.
Durch die enge Zusammenarbeit ist eine gezielte Umstellung der Ernte von Futtermittelerzeugung zu Brennstofferzeugung möglich (Partnerbetrieb Landwirtschaftsbetrieb Voigt). Der Brennstoff wird in einer Lagerhalle gelagert und mittels Traktor und Ballenhänger zum Kessel transportiert.
Niedermoorbiomasse ist durch den unterschiedlichen Pflanzenbestand auf den Ernteschlägen
mehr als inhomogen. Damit hier entgegengearbeitet werden kann, kommt der Betrachtung
der Fläche vor der Ernte eine wichtige Rolle zu. Daraus resultiert eventuell ein Ausklammern
bestimmter Teilstücke (Waldnähe, Grabennähe) für die Brennstoffproduktion. Es ist der spätmöglichste Erntezeitpunkt zu wählen, der die Prämisse trockenes Erntegut noch zulässt. Auf
dem Feld wird bereits entschieden, wo gelagert wird und es muss dokumentiert werden, welche
diesjährigen Erntebedingungen (Regen, Schnittzeitpunkt usw.) das Erntegut und dessen Qualität prägen. Das ermöglicht weitere Schlußfolgerungen für das Folgejahr.
Es werden ca. 3.500 MWh/a Wärme ins Netz eingespeist. Der Landwirtschaftsbetrieb hat weiterhin eine sinnvolle Verwertungsmöglichkeit für den Aufwuchs von 300 ha Feuchtgrünland. Somit
kann im Landwirtschaftsbetrieb weiter für sichere Arbeitsplätze gesorgt werden. Die Agrotherm
GmbH ernährt zurzeit durch das Heizwerk für Niedermoorbiomasse eine Familie.
Agrotherm GmbH, Schwinkendorf
www.niedermoor-nutzen.de
©©lensescape.org
Staatliches Amt für Landwirtschaft und Umwelt (StALU) Neubrandenburg
Inbetriebnahme: Juni 2014
35
©©WERKSTÄTTEN heating-systems GmbH
8.8 Drehrohrkessel der Vikima Seed A/S
Name des Betriebs
Vikima Seed A/S
WERKSTÄTTEN
heating-systems GmbH/
Drehrohrkessel
Leistung
500 kW
Brennstoffart
landwirtschaftliche/
industrielle Rückstände
In Betrieb seit
2014
Wärmeerzeugung
900.000 kWh/a
Wärmenetz
–
Wärmenutzung für
Trocknungsanlage und
Hallenwärme
Biomassekessel
WERKSTÄTTEN heating-systems GmbH, Typ Drehrohrkessel REH500eco, Nennleistung 500 kW
Vom Kesselhersteller zugelassene Brennstoffe: Gärreste, Pferde-/Hähnchenmist, Getreidekaff, Saatbesatz, Landschaftspflegematerial, Mühlennebenprodukte, Ölsaatexpeller, biogene
Reststoffe, etc.
Vom Betreiber eingesetzte Brennstoffe: Saatbesatz: nicht verkäufliche Saat, Unkrautsaat,
Stengel, Spreu, bis zu 30 % mineralische Anteile (Brennstoffqualität stark schwankend; je nach
Reinigungscharge und Entmischung im Silo)
Redundanzkessel
Vorhandener Industriegaskessel 1.000 kW
800 m3 Silo mit doppelten Austragsschnecken neben dem Kesselhaus und Schrägförderschnecke zur Zellradschleuse
Rauchgasreinigung
WERKSTÄTTEN heating-systems GmbH, Filtertyp 500 kW, Tuchfilter, 2.500 m3 Rauchgas, Staubemission < 10 mg/Nm3
WERKSTÄTTEN heating-systems GmbH, Pufferspeicher 15.000 l, hydraulische Weiche, Vorlauftemperatur 90 °C/Rücklauftemperatur 45 °C
Wärmeverbraucher
Die Wärme wird in einer Saattrocknungsanlage genutzt. Die Leistungsabnahme zwischen
100 und 550 kW wird vom Biomassekessel gedeckt. Die stark schwankende Energieabnahme
wird über einen Pufferspeicher reguliert.
36
Vikima Seed verfügt produktionsbedingt jährlich über rund
3.000 t Saatbesatz mit einem mineralischen Anteil von bis
zu 30 %. Die Ausbringung auf Ackerflächen ist aufgrund von
Wildwuchs nicht möglich. Bis Juli 2014 entsorgte Vikima
diese Reststoffe kostenneutral und trocknete die Verkaufsprodukte mit teurem Flüssiggas (jährlich 90.000 m³/ca.
900 MWh pro Jahr).
Mit dem Drehrohrkessel nutzt die Firma Vikima Seed seit Juli
2014 einen Teil der eigenen Rückstände, spart durch die
Substitution des Flüssiggases und leistet obendrein einen
Betrag zum Umweltschutz. Besonders die sehr geringen
CO- und Staub-Emissionen haben den Kunden zum Kauf
bewegt.
Der Brennstoff ist ein minderwertiges Nebenprodukt aus der eigenen Produktion und steht kostenneutral zur Verfügung. Somit gibt es keine Lieferabhängigkeiten. Die Lagerung und Beschickung erfolgen vollautomatisch und bedürfen keinen Bedieneraufwand. Trotz starker Schwankungen in der Brennstoffqualität wird das Material emissionsarm und störungsfrei verbrannt.
Jährlich werden etwa 900 MWh Flüssiggas substituiert. Die Anlage ist sowohl für die Aufstellung
im landwirtschaftlichen Betrieb als auch für die Erzeugung von Prozess- und/oder Heizenergie geeignet. Da durch die Anlagentechnologie ein kostenneutraler Brennstoff genutzt werden
kann, amortisiert sich diese Referenzanlage in weniger als 3 Jahren.
Guldborgsund Kommune
Art der Genehmigung: Betriebsgenehmigung Biomassekessel bis 1.000 kW, Anforderungen (Partikel 300 mg/Nm3,
CO 500 mg)
Inbetriebnahme: Juli 2014
Vikima Seed A/S, DK-4960 Holeby, Dänemark
www.vikima.com
37
9 WEITERFÜHRENDE INFORMATIONEN
9.1Adressen
INFORMATION UND BERATUNG
Hofplatz 1/OT Gülzow
Tel.: 03843/6930-0
http://bioenergie.fnr.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum
gemeinnützige GmbH
Torgauer Straße 116
04347 Leipzig
Tel.: 0341/2434-112
www.dbfz.de
Landesbetrieb Landwirtschaft Hessen (LLH)
Fachgebiet 36/Nachwachsende Rohstoffe – Bioenergie
Kölnische Straße 48
34117 Kassel
Tel.: 0561/7299-273
E-Mail: [email protected]
www.llh.hessen.de
Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft
und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern (LFA)
Dorfplatz 1/OT Gülzow
Tel.: 03843/789-0
www.lfamv.de
Landwirtschaftskammer Niedersachsen
Hans-Böckler-Allee 20
30173 Hannover
Tel.: 0511/3665-4411
www.lwk-niedersachsen.de
Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen
Nevinghoff 40
48147 Münster
Referat 24, Energieberater Elmar Brügger
Tel.: 0251/2376-324
www.lwk.nrw.de
38
Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen
Landwirtschaftszentrum Haus Düsse
Ostinghausen
59505 Bad Sassendorf
Tel.: 02945/989-0
www.duesse.de
Technologie- und Förderzentrum (TFZ)
Schulgasse 18
94315 Straubing
Tel.: 09421/300-210
www.tfz.bayern.de
Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft (TLL)
Naumburger Straße 98
07743 Jena
Tel.: 03641/683-0
www.tll.de
Thüringer Landgesellschaft mbH
Bioenergieberatung Thüringen (BioBeTh)
Weimarische Straße 29 b
99099 Erfurt
Tel.: 0361/4413-213
www.thlg.de
www.biobeth.de
Treurat & Partner GmbH
Lorentzendamm 40
24103 Kiel
Tel.: 0431/5936-360
www.treurat-partner.de
PLANER UND HERSTELLER FÜR
STROHHEIZUNGEN/HALMGUTFEUERUNGEN
Agro Forst & Energietechnik GmbH
Industriestraße 1
9470 St. Paul im Lavantal
Austria
Tel.: +43 (0)4357/2077-0
www.agro-ft.at
A. P. Bioenergietechnik GmbH
ÖKOTHERM®
Träglhof 2
92242 Hirschau
Tel.: 09608/9230128
www.oeko-therm.net
BE Bioenergie GmbH & Co. KG
Alt-Hesepertwist
49767 Twist
Tel.: 05936/3617
www.bioenergie-emsland.de
Gesellschaft für Umwelttechnik Bojahr mbH & Co. KG
Staudenstraße 6
88276 Berg
Tel.: 0751/56190-0
www.u-t-b.de
Hans-Jürgen Helbig GmbH
Pappelbreite 3
37176 Nörten-Hardenberg
Tel.: 05503/9974-0
www.helbig-gmbh.de
Landgesellschaft Mecklenburg-Vorpommern mbH
(LGMV)
Lindenallee 2 a
19067 Leezen
Tel.: 03866/404-0
www.lgmv.de
Luko GmbH
Alexander-Puschkin-Straße 23
39108 Magdeburg
Tel.: 0391/5573225
www.luko.de
NESTRO Lufttechnik GmbH
Paulus-Nettelnstroth-Platz
07619 Schkölen
Tel.: 036694/41-0
www.nestro.de
Schmid GmbH & Co. KG – energy solutions
Kettemerstraße 25
70794 Filderstadt
Tel.: 0711/709560
www.schmid-energy.de
Thüringer Landgesellschaft mbH
Weimarische Straße 29 b
99099 Erfurt
Tel.: 0361/4413-0
www.thlg.de
WERKSTÄTTEN heating-systems GmbH
Alfred-Mozer-Straße 61
48527 Nordhorn
Tel.: 05921/8076-32
www.werkstaetten-gmbh.de
Herlt Sonnenenergiesysteme
An den Buchen
17194 Vielist
Tel.: 03991/167997
www.herlt-strohheizung.de
Ingenieurbüro für Energiekonzepte
Wolfgang Reis
Tannenstraße 17
93152 Nittendorf
Tel.: 09404/6110
39
9.2 Literaturhinweise und Links
Handbuch Bioenergie Kleinanlagen
https://mediathek.fnr.de/handbuch-bioenergie-kleinanlagen.html
Dachleitfaden Bioenergie – Grundlagen und Planung von Bioenergieprojekten
https://mediathek.fnr.de/dachleitfaden-bioenergie.html
Leitfaden feste Biobrennstoffe
http://mediathek.fnr.de/leitfaden-bioenergie/
Geschäftsmodelle Bioenergieprojekte
https://mediathek.fnr.de/geschaftsmodelle-bioenergieprojekte.html
Bioenergiedörfer – Leitfaden für eine praxisnahe Umsetzung
https://mediathek.fnr.de/leitfaden-bioenergiedorfer.html
Tagungsbeiträge „Heizen mit Stroh – Wertschöpfung für Landwirtschaft und Kommunen“
http://veranstaltungen.fnr.de/strohheizung2015/
40
OT Gülzow, Hofplatz 1
Tel.:03843/6930-0
Fax:03843/6930-102
[email protected]
www.fnr.de
Gedruckt auf 100 % Recyclingpapier
mit Farben auf Pflanzenölbasis
Bestell-Nr. 795
FNR 2015

Heizen mit Stroh - Mediathek der FNR

Transcription

Similar documents

Heizen mit Getreide - HAAK energie.systeme

Halmgutartige Bioenergieträger - Thüringer Landesanstalt für

Fachprogramm Deutsche Holstein Schau 2015

Noch immer verdirbt zu viel - Landwirtschaftskammer Schleswig

Anzeigenmarkt

Vom Halm zum Pellet: Bereitstellungsketten für feste

Integriertes Klimaschutzkonzept Endbericht

Denken dieses Verfahrens

Effizienz Plus – Energieeffizienz in der Praxis

FACHBERATER(m/w)

flyer tag des offenen hofes 2014