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Auch
wenn theoretisch Biomasse verschiedener Herkunft (z. B.
Stroh, Getreide) und in verschiedener Art (z. B. Pellets)
in einer Holzvergasungsanlage eingesetzt werden könnte,
werden aus technischen und ökonomischen Gründen
üblicherweise Holzhackschnitzel als Einsatzstoff gewählt.
Auch im Rahmen der Betreiberbefragung ergab sich, dass alle
Anlagen mit Hackschnitzel betrieben werden. Allerdings gibt
es im Energieholzbereich verschiedene Rohstoffquellen, aus
denen Hackschnitzel hergestellt werden können, die
jeweils hinsichtlich ihrer logistischen Verfügbarkeit,
ihrer technischen Handhabbarkeit und ihrer ökonomischen
Wertigkeit deutliche Unterschiede aufweisen können.
So haben z. B. Hackschnitzel, die aus Heckenschnitt oder
Straßenbegleitgrün hergestellt werden, einen
hohen Rinden- und Feinanteil, beides Merkmale, die beim
Betrieb der Holzvergasungsanlage zu technischen Problemen
führen können. Hackschnitzel aus sogenannten Kurzumtriebsplantagen,
d. h. Bäumen (meist Pappeln oder Weiden), die speziell
zur Energieerzeugung angebaut wurden, haben einen signifikant
höheren Wassergehalt als herkömmliche Hackschnitzel
und machen daher einen höheren Energieaufwand für
die Trocknung erforderlich.
Bei einer
Eigenversorgung und falls die Hackschnitzel nicht direkt
in der für die Anlage vorgesehenen Qualität bezogen
werden können, sollte die Hackschnitzelaufbereitung
detailliert beschrieben werden. Dabei sollte ggf. auf die
Emissionen einer Hackschnitzeltrocknung und auf den geplanten
Umgang mit den Resten aus einer Hackschnitzelsiebung (Fein-
und/oder Grobfraktionen) eingegangen werden. Das Hackschnitzellager
selber sollte hinsichtlich Konstruktionsart (ober-/unterirdisch,
be-fahrbar/nicht befahrbar, ggf. zusätzliches Außenlager),
Größe und Belüftungskonzept dargestellt
werden.
Die Eignung der Lageraustrag- und Hackschnitzelfördervorrichtungen
für die vorgesehenen Hackschnitzelgrößen
sollte ebenfalls beachtet worden sein.
Die Beschreibung der Vergasungsanlage sollte außer
den Angaben zu Hersteller, Herstellerbezeichnung, Feuerungswärmeleistung,
Hackschnitzeldurchsatz und Produktgaserzeugung (Menge pro
Stunde, Zusammensetzung und Heizwert) auch eine Darstellung
der Funktionsweise mit Benennung des Vergasungsmittels enthalten.
Darin sollte vor allem darauf eingegangen werden, welche
Beweggründe zur gewählten Anlagenkonstruktion
(Reaktorgeometrie, Beschichtung/Auskleidung/ Isolation,
Einbauten) geführt haben, mit welchen Maßnahmen
der prognostizierte Teergehalt im Produktgas erreicht wird
und wie der vorgesehene Automatisierungsgrad aufrechterhalten
werden kann. Die erforderliche Hackschnitzelqualität
sollte detailliert dargestellt werden und in Beziehung zu
den vorherigen Erläuterungen zur Hackschnitzelversorgung
gesetzt werden.
Besonders ausführlich sollte das Konzept der Gasaufbereitung
dargelegt werden. Dabei sollten nicht nur Aufbau und Funktion
der einzelnen Anlagenkomponenten zur Gaskühlung und
-reinigung, sondern auch deren Zusammenspiel erläutert
werden. Insbesondere hier sind aussagekräftige Referenzen
sehr wichtig, bestenfalls in Verbindung mit der vorgesehenen
Vergasungsanlage, mindestens jedoch passend zu der voraussichtlichen
Gasqualität der vorgelagerten Anlage zur Gaserzeugung.
Zur Spezifizierung der nach der Reinigung erwarteten Qualität
sind mindestens der Heizwert, die Anteile an Kohlenmonoxid,
Wasserstoff und Methan sowie der Teer- und Staubgehalt anzugeben.
Aufgrund des auch nach einer Kühlung geringen Heizwertes
und den entsprechend hohen Volumenströmen sollte darauf
geachtet werden, dass der durch die Gasaufbereitung verursachte
Druckverlust nicht zu groß ist, da sonst ein hoher
Hilfsenergiebedarf die Effizienz der Anlage schmälern
könnte.
Die Gasverwertung kann anhand von BHKW-Hersteller,
Herstellerbezeichnung, Art des BHKW, gewünschtem Druck-
und Temperaturniveau des Gases am Eintritt in das BHKW,
Feuerungswärmeleistung sowie elektrischer und thermischer
Nennleistung beschrieben werden. Die vom BHKW-Hersteller
geforderte Gasqualität (v. a. Heizwert, Teer- und Staubgehalt)
muss zu den Eigenschaften des Gases der vorgesehenen Gasaufbereitung
passen.
Für die Planung der weiter unten noch separat behandelten
Wärmeverwertung sollte schon bei der technischen Konzeption
angegeben werden, an welcher Stelle der Gesamtanlage nutzbare
Wärme zur Verfügung steht und welche Leistungen
bei welchen Temperaturniveaus genutzt werden können.
Ebenfalls für die Gesamtanlage sollten die anfallenden
Reststoffe beschrieben und quantifiziert werden.
Dies bezieht sich sowohl auf die vorher schon erwähnten
Hackschnitzelreste aus einer möglichen Siebanlage als
auch auf Asche, Holzkohle, Kondensate, Waschwasser und Filterstäube.
Diese Materialien können zum Teil hoch belastet und
von daher nur für spezielle Entsorgungswege geeignet
und aufgrund ihrer Giftigkeit sicherheitsrelevant sein.
In jedem Fall sollte geklärt sein, ob eine Behandlung
notwendig, eine Verwertung möglich oder eine Entsorgung
zwingend erforderlich ist.
Es sollte dargestellt werden, welche Sicherheitseinrichtungen
an der Gesamtanlage vorgesehen sind. Dies geht beispielhaft
von einem Fallschutz am Hackschnitzellager über Explosionsschutz
an der Vergasungsanlage bis zu einer Gasfackelanlage, über
die außer beim An- und Abfahrbetrieb auch bei BHKW-Ausfall
die gesamte Gasmenge nachverbrannt werden kann. Selbstverständlich
ist für den Umgang mit der Anlage auch ein passendes
Sicherheitskonzept empfehlenswert.
Dem
Thema Sicherheit muss sowohl von Seiten des Herstellers
wie auch des Betreibers Aufmerksamkeit geschenkt werden.
Sollte beispielsweise der Hersteller seiner Verpflichtung,
für die dies betreffenden Teile der Holzvergasungsanlage
eine EU-Konformitätserklärung, symbolisiert durch
die CE-Kennzeichnung, zu erstellen nicht nachgekommen sein,
sollte von Seiten des Betreibers von einem Kauf abgesehen
werden, da eine derartige Anlage nicht in den Verkehr gebracht
werden darf und ein Betrieb entsprechend risikobehaftet
ist. Aber auch der Betreiber der Anlage muss sich mit der
Thematik auseinander setzen. Da im Zusammenhang mit einer
Holzvergasungsanlage grundsätzlich explosionsgefährdete
Bereiche auftreten, ist er durch einschlägige Vorschriften
der Betriebssicherheitsverordnung dazu verpflichtet, eine
Gefährdungsbeurteilung zu erstellen. Ein wichtiger
Teil der Beurteilung ist das sogenannte Explosionsschutzdokument,
in dem unter anderem die Anlage in verschiedene Zonen unterteilt
wird, in denen jeweils angemessene Kennzeichnungs- und Sicherheitsmaßnahmen
durchgeführt werden müssen. Übergeordnetes
Ziel ist immer, die Entstehung gefährlicher Gase zu
verhindern oder zumindest zu minimieren.
Ein technischer
Aspekt außerhalb der eigentlichen Anlage, der allerdings
für die Kalkulation der Wirtschaftlichkeit von Bedeutung
sein kann, ist die Höhe der Trafoverluste.
Abschließend sollte in der technischen Konzeption
ggf. erklärt werden, mit welcher Begründung bisher
in dieser Weise nicht in Holzvergasungsanlagen eingesetzte
neue Technologien in der geplanten Anlage verwendet
werden, wie die Funktionsweise dieser Technologien ist und
woraus auf die dauerhafte Einsatzfähigkeit in einer
Holzvergasungsanlage geschlossen werden kann.
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