Prozessenergie und Wärme aus Holzbiomasse Nachhaltige Dampferzeugung

Welche Alternativen zu fossilen Energieträgern gibt es für die Dampferzeugung? Schmidmeier NaturEnergie versorgt Wäschereien mit Prozessenergie und Wärme aus Holzbiomasse. Am Beispiel der Wäscherei Top Clean in Lohberg werden Funktionsweise und Einsparungspotenziale dargestellt. Deutschlands Industrie verbraucht laut Deutscher Energie-Agentur jedes Jahr rund 400 TWh (Terrawattstunden) an thermischer Energie. Allein 24 Prozent davon entfallen auf die Erzeugung von Dampf- und Heißwasser. Der Bedarf an einer sauberen und kostengünstigen Energielösung ist groß. Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit und Zukunftsfähigkeit – das verspricht Prozessenergie aus Biomasse. Die Versorgungslösung entfaltet ihr Potenzial vor allem im Leistungsbereich bis 10 MW, so die Schmidmeier NaturEnergie GmbH. Holzbefeuerte Dampfkessel Das Unternehmen entwickelt Energiekonzepte für Industrie und Gewerbe im Leistungsbereich von 350 kW bis 15 MW, auch als KWK-Anlagen (KWK = Kraft-Wärme-Kopplung) zur Eigenstromerzeugung. Kern der schlüsselfertigen Anlagen sind holzbefeuerte Dampf- oder Heißwasserkessel, die CO2-neutrale Energie erzeugen. Zum Einsatz kommen die Anlagen auch im Wäschereibereich. Waschen, Trocknen, Mangeln sind energieintensive Prozesse in Großwäschereien. Die Wahl des Brennstoffes ist ein entscheidender Wirtschaftsfaktor. Für die Wäscherei Top Clean aus dem bayerischen Lohberg hat Schmidmeier NaturEnergie ein Energiekonzept entworfen, das den Prozessenergie- und Wärmebedarf CO2-neutral aus Industriepellets deckt. Hohe Regelgeschwindigkeit des Kessels Die besondere Herausforderung in der industriellen Dampferzeugung aus Biomasse für Wäschereien besteht in der erforderlichen hohen Regelgeschwindigkeit des Kessels, so Schmidmeier. Laständerungen von 200 kg/h bis 3.600 kg/h innerhalb von Minuten bei Druckschwankungen von weniger als 1,0 bar seien problemlos darstellbar und zeichnen die Kessel von Schmidmeier NaturEnergie aus. Dem Kessel ist eine Pelletsfeuerung vorgeschaltet. Die Brennstoffzufuhr aus einem Stahlbeton-Rundsilo mit 100 m³ erfolgt vollautomatisch. Das Herzstück der Susteamer (siehe Grafik) bildet ein wassergekühlter Vorschubrost mit einem Kühlschirm im Feuerraum. Der wesentliche Vorteil der wassergekühlten Roststäbe liegt nach Herstellerangaben in der Entkopplung der Primärluftversorgung von der Aufgabe der Rostkühlung. Der Rost habe eine niedrigere Temperaturbelastung, einen geringeren Verschleiß und damit eine längere Lebenszeit. Die anfallende Wärme aus der Kühlung wird in den energetischen Kreislauf des Kessels zurückgeführt. Die Rostasche fällt direkt in entsprechende Aschecontainer (etwa 2 bis 5 t pro Jahr) – die Unterrostentaschung erfolgt vollautomatisch mit hydraulischen Schiebern. Dampfmengen und Prozesstemperatur Die Kesselzüge lassen sich vollautomatisch mit Druckluftkanonen reinigen. Typische Reinigungszyklen finden alle acht bis zwölf Monate statt und dauern etwa sechs Stunden, so Schmidmeier. Standardisiert ist ein nachgeschalteter Economiser zur Nutzung der Restwärme in den Rauchgasen integriert. Die Reinigung der Rauchgase erfolgt über maßgeschneiderte Hochleistungsabgasreinigungsanlagen, die einen Reststaubgehalt von deutlich unter 15 mg/Nm³ gewährleisten sollen. Die Brennstoffzufuhr aus dem Silo erfolgt automatisch. Eine Prozessvisualisierung verschafft der Wäscherei einen Überblick über Verbrauchsdaten, Dampfmengen und Prozesstemperaturen. Sie ist, wie auch die Meldelisten über Betriebsstörungen, browerbasiert und damit von jedem Ort der Welt via Internet, auch mobil, jederzeit abrufbar, verspricht Schmidmeier NaturEnergie. Die kontinuierliche Versorgung mit Brennstoff koordiniert Schmidmeier per Fernabfrage des Silostandes. Wartungsverträge und ein Brennstoffmanagement über die gesamte Laufzeit der Anlage sollen einen kontinuierlichen technischen Betrieb gewährleisten. Maschinenbruch- und Betriebsversicherungen schützen die Investitionen vor betriebswirtschaftlichen Risiken und decken das Vollschutzpaket von Schmidmeier ab. Dampferzeugung: Wettbewerbsvorteil CO2-Einsparung Neben Einsparungen beim Brennstoff ergibt sich bei 500.000 l Heizölverbrauch jährlich eine CO2-Einsparung von etwa 1.350.000 kg für die Wäscherei Top Clean, so Schmidmeier. Dies sei ein klarer Wettbewerbsvorteil. Denn der wachsende anspruchsvolle Kundenstamm aus der Hotel-, Gastronomie- und Pflegebranche setze bei der Kaufentscheidung immer mehr auf einen möglichst geringen ökologischen Fußabdruck der Produkte. Die Anlage bei Top Clean wurde von Anfang an so geplant, dass eine Auskoppelung von klimaneutral erzeugter Biowärme möglich ist. Demnächst soll die Anlage während der Nachtzeit durchlaufen, üblicherweise ungenutzte Wärmeströme sollen zusätzlich in den 100.000 l Warmwasserpuffer eingebracht und damit ein Wärmenetz im Touristenort Lohberg versorgt werden. Dazu wird beispielsweise eine Rauchgaskondensationsanlage installiert – die Rauchgastemperatur im Schornstein liegt dann nach Unternehmensangaben nur noch bei 80 °C. Dadurch sollen noch einmal 500.000 bis 700.000 kg CO2 im Jahr eingespart werden. Die Einsparung von Feinstaub und CO2 durch Biomassedampfanlagen wird von Bund und Ländern gefördert. Bayern oder Hessen z.B. bezuschussen die Einsparung von CO2 mit bis zu 200.000 Euro an rückzahlungsfreien Fördermitteln, wie Schmidmeier mitteilt. Die KfW helfe mit zinsgünstigen Krediten, so dass sich die Unterstützung für nachhaltige Biomasseanlagen auf bis auf 300.000 Euro pro Projekt summieren könne. Die mobile Klimaschutzzentrale Die mobilen Containerlösungen sind das Alleinstellungsmerkmal für Biomasseanlagen von Schmidmeier NaturEnergie. Unter dem Label Klimaschutzzentrale werden doppelstöckige Kompaktanlagen betriebsbereit im Werk zusammengebaut, per Schwertransport zum Betriebsstandort gefahren und installiert. Im "Plug-and-Play"-Modus können diese Containeranlagen den Bestandskessel innerhalb einer Woche nach Auslieferung ersetzen und sind für einen 72-h-BoB-Betrieb (BoB = Betrieb ohne Beaufsichtigung) ausgelegt, so das Unternehmen. Die holzbefeuerten Kessel zur Dampferzeugung sollen bis zu 50 Prozent der Energiekosten einsparen – bei einer Amortisationszeit von zwei bis fünf Jahren. Infos: www.schmidmeier.com