STROHHEIZUNGSANLAGEN – STAND DER TECHNIK ......− Fermentationsprozesse (nach Aufbereitung): Biogas, Bioethanol Heizen mit Stroh - Wertschöpfung für Landwirtschaft und Kommunen

STROHHEIZUNGSANLAGEN – STAND DER TECHNIK UND MARKTANGEBOT

Gülzow 07.5.2015 Dr.-Ing. Andrej Stanev

fnr.de

Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.

Inhalt

• Einführung • Energetische Nutzung von Stroh • Stand der Technik der Strohverbrennung • Zulassungsfähigkeit von Strohheizungsanlagen • Marktangebot • Ausblick

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Einsatzbereiche für Stroh

• Landwirtschaftliche Nutzung: − Nährstoffrückführung und Erhalt der Humusbilanz, − Einstreu bei der Tierhaltung (insbesondere Pferde), − Futtermaterial

• Stoffliche Nutzung − Nutzung als Lignocelluloselieferant (z.B. Bioraffinerie), − Dämmstoff, − Plattenherstellung und Baustoff, − Holzwerkstoffindustrie

• Energetische Nutzung thermische Konversion: Wärme, KWK, Biokraftstoffe, − Fermentationsprozesse (nach Aufbereitung): Biogas,

Bioethanol



Eigenschaften von Stroh als Brennstoff Negative Brennstoffeigenschaften:

• Gefahr eines unvollständigen Ausbrands: hohe Verweilzeiten, Anpassung der Luft- und Brennstoffzufuhr im Brennraum notwendig,

• Niedrigere Effizienz der Anlagen (etwas niedriger als bei Holzkesseln), • Hohe Asche- (bis zu 10 M.-%) und Chlorgehalte (0,2 bis 1 M.-%),

Korrosionsgefahr bei Unterschreitung des Taupunktes der Abgase, • Niedrige Ascheschmelztemperatur (meist deutlich unter 900°C),

Verschlackungen möglich, • Erhöhte Schadstoffemissionen: Staub /Feinstaub und Kohlenmonoxid. Nachteile von Biomassekesseln im Vergleich mit konventionellen Feuerungsanlagen mit fossilen Energieträgern: − Größere Abmessungen als Feuerstätten für Öl und Erdgas (u.U. Heizraum/

-gebäude erforderlich) − Höhere Investitionskosten, − Mehr Aufwand zur Wartung/Instandhaltung und − Höhere Umweltauflagen (Anforderungen der novellierten 1. BImSchV zu

Brennstoffen des §3, Abs. 1, Nr. 8 bzw. 13: PCDD/F-Grenzwert)



Anlagentechnik

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Biomasse-Feuerungsanlagen sind technisch anspruchsvoller als Öl- bzw. Gas-Feuerungen.

Anlagen, die zum Stand der Technik gehören, verfügen über:

Verbrennungskammer und –systeme (wassergekühlt),

Wärmeübertrager,

Erweiterte Kontroll-, Regelungs- und Sicherheitssysteme (z.B. sensorisch gestützte Luftzufuhrregelung bzw. Rückbrandsicherung),

Entaschungsystem (automatisch),

Brennstoff-Fördersystem (automatisch) und

Heizraum und Brennstofflager.

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Strohheizwerk „Schkölen“

Quelle: Hering, TLL

Wärmeleistung: FWL 3.150 kW; 1993-2004, Fernwärmenetz-Versorgung der Stadt Schkölen, Thüringen, Zigarrenbrandfeuerung, Emissionsgrenzwert-Einhaltungsprobleme bei Teillast

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Zigarrenbrandfeuerung

Quelle: Hering, TLL


Hersteller: Volund Energy Systems, DK


Quelle: Hering, TLL Ganzballenvergaser Fa. Herlt, D; Typ: HSV85, FWL 85 kW


Strohfeuerungsanlagen - Beispiele aus der Praxis


Ganzballenvergaser – Köllitsch, Sachsen Fa. Herlt, D; Typ: HSV 145, FWL 145 kW




Strohheizungskessel / -anlagen

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Quelle: Helbig GmbH Strohpellets-Kessel 80 kW mit Brennstoffzufuhr-Anlage


Quelle: Hering, TLL



REKA HKRST 60, FWL 60 kW


Strohheizungsanlagen der 1. BImSchV Gemäß § 4 Abs. 7 der 1. BImSchV müssen Anlagen für die Brennstoffe der Nr. 8 unter Prüfbedingungen Grenzwerte für die Dioxin- und Furan-, Stickoxid- und CO-Emissionen einhalten (für jeden Brennstoff, jede Aufbereitungsform und jede Leistungsklasse) AISdL: Vollzugsempfehlung zur Prüfstandsmessung an Anlagen für

Brennstoffe nach § 3 Abs. 1 Nr. 8 der 1. BImSchV • Die Eignung der Feuerungsanlage (


BMEL/FNR-Förderung im Bereich „Alternative Biobrennstoffe“

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Förderschwerpunkte „Feste Biobrennstoffe“ – 2012 und 2014: Qualitätsanforderungen für Biobrennstoffe / Referenzbrennstoffe

(§3, Abs.1, Nr. 8 und Nr. 13 der 1. BImSchV); Umweltverträglichkeit von Kleinfeuerungen der 1. BImSchV /

Reduzierung der Schadstoffemissionen: „Maßnahmen zur Weiterentwicklung von automatisch beschickten

Kleinfeuerungsanlagen für feste Biobrennstoffe zur Einhaltung der Emissionsanforderungen der 2. Stufe der 1.BImSchV“ – Lenkungsausschuss

Projekte mit Themenschwerpunkt „Stroh und halmgutartige Biobrennstoffe“:

Eignung und Optimierung von Halmgutpresslingen für kleine und mittlere Feuerungsanlagen, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft (TLL), FKZ: 22004207 (07NR042);

Untersuchungen zur Ausgestaltung und möglichen Vereinfachungen des Zulassungsprozesses für Kessel und Brennstoffe nach §3, Abs. 1, Nr. 8 der 1. BlmSchV, DBFZ gGmbH,

FKZ: 22403112 (12EKF031)

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Quelle: Helbig GmbH/LIN-KA®

Strohheizungskessel/-anlagen - Übersicht Kesselraum

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Schematischer Aufbau einer Strohheizungsanlage

Quelle: Helbig GmbH/LIN-KA®

Heizen mit Stroh - Wertschöpfung für Landwirtschaft und Kommunen

Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. 07.05.2015 Seite: 16 Heizen mit Stroh - Wertschöpfung für Landwirtschaft und Kommunen

Quelle: ÖKOTHERM®

Strohheizungskessel/-anlagen – Übersicht Kesselraum


Schematischer Aufbau eines Strohheizkessels

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Quelle: ÖKOTHERM®

Heizen mit Stroh - Wertschöpfung für Landwirtschaft und Kommunen


Fa. LIN-KA (DK), FWL 600 kW Fa. Nestro Lufttechnik GmbH (D), FWL 500 kW

Messungen im Rahmen des FNR DM-Projektes „Eignung und Optimierung von Halmgutpresslingen für kleine und mittlere Feuerungsanlagen“ (Messungen mit Stroh bzw. Strohpellets)

Kombinierte Vorschubtreppenrostfeuerung mit Brennmulde (wassergekühlt)

Vorschubtreppenrostfeuerung

Quelle: Hering, TLL





Fa. Werkstätten heating-systems GmbH (D), FWL 550 kW, Typ REH 500eco

Fa. Ökotherm® (D), FWL 350 kW, Typ Compact C3 Wassergekühlte Vorschubrost-Brennmuldenfeuerung Drehrohrfeuerung

Quelle: Hering, TLL





Fa. Schmid AG (CH), FWL 360 kW, Typ UTSW 360; Wassergekühlte Vorschubtreppenrostfeuerung Quelle: Hering, TLL



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Strohfeuerungsanlagen - Beispiele aus der Praxis: Strohheizungsanlage Gülzow

Betreiber: Landgesellschaft Mecklenburg-Vorpommern (LGMV)

Wärmebedarf: ca. 1.600 MWh/a Nahwärmenetz: 1.000 m Leistung: 1 MW FWL Brennstoff: Weizen- und

Roggenstroh aus der unmittelbaren Region


Vielen Dank

Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) Hofplatz 1 18276 Gülzow-Prüzen [email protected] www.fnr.de

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