Was sind biogene Festbrennstoffe?
Festbrennstoffe sind die am häufigsten eingesetzten biogenen Brennstoffe. Dazu zählt in erster Linie Holz in Form von Scheitholz, Hackschnitzeln, Hobelspänen, Sägemehl und Holzstaub. Aber auch Stroh und speziell angebaute einjährige Pflanzen werden als Häcksel, Ballen oder Pellet zur Energiegewinnung verwendet.
Heizwert biogener Festbrennstoffe
Der Heizwert ist vom Wassergehalt im Brennstoff abhängig. Der Wasseranteil schwankt dabei zwischen 10-20% bei Stroh sowie 15-60% bei Holz. Bei über 20 % Feuchte wird ein Großteil der gewonnenen Energie zur Verdampfung des Wassers benötigt. Zum Vergleich: Bei Braunkohle liegt der Wasseranteil nur bei 5 bis max.14%. So ergibt sich ein feuchteabhängiger Heizwert von 6-18 MJ/kg (1,7- 5,0 kWh/kg) für Holz sowie 13-15 MJ/kg (3,6- 4,7 kWh/kg) für Stroh (zum Vergleich: Braunkohle 10-20 MJ/kg bzw. 2,8- 5,6 kWh/kg).
Biomasseheizkraftwerke
Die Bandbreite für Anlagen zur Verbrennung biogener Feststoffe ist relativ groß. Sie erstreckt sich von Kleinanlagen für die Hausfeuerung zur ausschließlichen Wärmeerzeugung (Holzpelletanlagen, 3-100kW) über mittlere Anlagengrößen (bis 50 MW) bis hin zu Großprojekten über 50 MW Nennwärmeleistung. Die beiden letztgenannten Anlagentypen arbeiten als automatisch beschickte Anlagen zur kombinierten Strom- und Wärmerzeugung (Kraft-Wärme-Kopplung).
Kenndaten eines Biomasseheizkraftwerkes
Als Beispiel sind hier die Daten des Biomasse-Heizkraftwerkes Pfaffenhofen aufgeführt. Die ausschließlich mit Waldhackschnitzeln und Sägewerksresthölzern beschickte Anlage hat nach Angaben des Centralen Agrar-Rohstoff-Marketing- und Entwicklungs-Netzwerks (C.A.R.M.E.N. e.V.) eine Feuerungswärmeleistung von 26,7 MW. Der im Kessel erzeugte Dampf (450°C, 60 Bar) treibt über die Turbine einen Generator mit einer maximalen elektrischen Leistung von 6,1 MW an und kann so jährlich rund 40.000 Megawattstunden (MWh) elektrischen Strom ins regionale Stromnetz einspeisen. Die Jahreserlöse aus dem Anlagenbetrieb lassen sich mit Hilfe der EEG-Vergütungssatztabelle ermitteln. Zusätzlich werden 150 Haushalte und Gewerbebetriebe über eine 130°C-Heißwasserleitung mit Fernwärme versorgt.
Kosten
Die Gesamtinvestitionskosten für die oben beschriebene Anlage betragen ca. 33,3 Mio. €. Der Förderfähige Anteil von 29,8 Mio. € wurden zu rund 48% vom Freistaat Bayern und dem Bund aufgebracht, die Förderung beträgt damit rund 14,3 Mio. €.
Umwelt
Für die Umweltverträglichkeit ist, wie für den Heizwert (s.o.), die Brennstofffeuchte von großer Bedeutung. Je geringer die Feuchte, desto geringer die Schadstoffemission und desto höher der Heizwert. Bei der Verbrennung biogener Festbrennstoffe wird in etwa nur so viel CO2 freigesetzt, wie vorher beim Wachstum der Pflanzen aus der Erdatmosphäre aufgenommen wurde, der gesamte Vorgang ist somit weitgehend CO2-neutral.
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