Biomasseheizkraftwerk

Ein Biomassekraftwerk (BMKW) erzeugt Strom und/oder Fernwärme bzw. besser Nahwärme durch die Verbrennung von Biomasse. Wird nur Wärme erzeugt, spricht man von Biomasseheizwerk (BMHW), wird neben Wärme auch Strom abgegeben, von Biomasseheizkraftwerk (BMHKW). Häufig besteht die Biomasse aus Holz, dann spricht man von Holz(heiz)kraftwerk (HHKW bzw. HKW).

Brennstoffe

Es sind verschiedene feste Brennstoffe möglich, z.B.:

* Hackschnitzel (Holzspäne), in Form von unbehandeltem Frischholz aus der Forstwirtschaft oder als Altholz (oft Kunststoffbeschichtet, lackiert, oder mit Holzschutzmitteln imprägniert, z.B. Bahnschwellen; nach der Altholzverordnung eingeteilt in die vier Schadstoffklassen A I bis A IV). Da behandelte Althölzer höheren Heizwert haben (trocken, Kohlenstoffverbindungen)und preiswert sind (müssen ansonsten entsorgt werden), sind sie als „Billigmacher“ in dafür zugelassenen Anlagen begehrt.
* Holzpellets
* Getreide
* Stroh
* Chinaschilf
* Ersatzbrennstoffe: billige Reststoffe großteils organischen Ursprungs (aber oft hohen anorganischen Anteilen und Schadstoffgehalten); Beispiel: Treibsel (Schwemmholz der Küsten, oft vermengt mit anderen angeschwemmten Stoffen), Spuckstoffe aus dem Altpapier-Recycling, Sortierreste aus dem Dualen System, „Shredderleichtfraktion“ (das sind nicht recyclingfähige Teile von Schrottautomobilen, z.B. Armaturenbretter, Sitze), Klärschlamm, Textilfasern, und vieles mehr.

Daneben gibt es als weitere Bioenergietrager Biodiesel und Biogas, die jedoch in der Regel nicht in großen Kraftwerken, sondern als Kraftstoffe in Motoren eingesetzt werden.

Nach dem verwendeten Brennstoff richten sich die Anforderungen der Immissionsschutzbehörden. Unbehandeltes Holz wird nach der „Technischen Anleitung Luftreinhaltung (TA Luft)“, Altholz nach der „17. Bundes-Immissionsschutzverordnung (BImschV)“ genehmigt; im Einzelfall sind erleichternde Ausnahmeregelungen oder auch verschärfte Auflagen möglich.

Insbesondere der Einsatz von behandeltem Altholz und Ersatzbrennstoffen stößt bei geplanten Projekten auf oft heftige Kritik von Bürgerinitiativen und Umweltschutzorganisationen. Kritisiert wird unter anderem, dass der Begriff Biomasse bei Brennstoffen mit hohen Anteilen von anhaftenden Kunststoffen (überwiegend aus Erdöl hergestellt!) mit und ohne Chlorgehalt, Imprägnierungen, sowie Schwermetallen sehr fragwürdig sei. Es handele sich dann eher um eine (auch noch staatlich subventionierte) Müllverbrennung. Schwierig sei auch die Kontrolle, ob in Anlagen nach TA Luft tatsächlich kein hochbelastetes Altholz verbrannt wird. Aus ökologischer Sicht fragwürdig seien Biomassekraftwerke, die nur Strom erzeugen (wegen der auf Jahre garantierten Förderung durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz) und ihre Abwärme ungenutzt in die Atmosphäre entlassen. Kritik trifft auch die Tatsache, dass aufgrund begrenzter Altholzressourcen bei gleichzeitigem Boom von Biomassekraftwerken die benötigten Mengen von immer weiter entfernten Gegenden antransportiert werden (z.B. aus Russland). Auch werde durch die bequeme Beseitigungsmöglichkeit kein Anreiz zur Vermeidung von schadstoffbelasteten Hölzern (z.B. Holzschutzmittelbehandelte Gartenholzprodukte) und Verwendung gleichwertiger unbelasteter Alternativen (heimische Harthölzer, Thermoholz) geboten. Insbesondere Holz(heiz)kraftwerke weisen vergleichsweise hohe Feinstaub- und Stickoxidemissionen auf. Auf Altholz-Lagerflächen für Biomassekraftwerke kam es schon öfter zu Bränden (durch Selbstentzündung, Unachtsamkeit oder Brandstiftung), wobei dann oft tagelange Schwelbrände entstehen, die wegen der Gefahr des „Durchzündens“ schwer zu löschen sind und ungefiltert Abgase frei werden.

Funktion

Der Brennstoff wird in einem auf den Brennstoff abgestimmten Kessel verbrannt. Die meisten Anlagen arbeiten mit Rostfeuerungen oder speziell bei größeren Anlagen auch nach dem Wirbelschichtverfahren. Beim Rostkessel wird der Brennstoff auf einem in der Regel mechanisch angetriebenen Rost über verschiedenen Zonen getrocknet, gezündet und verbrannt. Beim Wirbelschichtkessel wird der Brennstoff meist direkt in den Feuerraum gegeben. Die leichteren Bestandteile verbrennen im Flug, die schwereren fallen nach unten in ein Fluidisierungsmedium, meistens Sand, welcher die Verbrennung homogenisiert. Im Boden des Kessels wird Luft eingedüst, um das Brennstoff/Sand-Gemisch zu verwirbeln und es zu fluidisieren. Das entstehende heiße Rauchgas wird bei beiden Verfahren über Rohrpakete geleitet, in denen Dampf erzeugt wird. Der Dampf wird dann einer Turbine zur Stromerzeugung zugeführt und/oder als Fernwärme bzw. Nahwärme genutzt. Das Rauchgas wird in einer Rauchgasreinigungsanlage gereinigt und über einen Kamin emittiert. Die festen Verbrennungsrückstände sind je nach eingesetztem Brennstoff verschieden stark mit Schadstoffen (z.B. Schwermetalle) belastet. Holzasche unbelasteter Brennstoffe kann meist als Dünger verwendet werden, andere Brennstoffe ergeben so hohe Belastungen, dass eine Lagerung in Sondermülldeponien vorgeschrieben ist.

CO2-Neutralität

Die Brennstoffe werden in der CO2-Bilanz als neutral bezeichnet, da sie beim Verbrennen nur das beim Erzeugen aufgenommene CO2 abgeben. Unberücksichtigt bleibt hierbei aber das bei Gewinnung, Aufbereitung und Transport emittierte Kohlendioxid, sowie das Mitverbrennen von z.T. erheblichen Anhaftungen nicht klimaneutraler Substanzen (Beschichtungen, Imprägnierungen)

Deutschland

In Deutschland werden Biomassekraftwerke von der Politik gefördert. D.h., dass für die erzeugte elektrische Energie eine Mindestvergütung vorgesehen ist. Diese ist gestaffelt, so dass kleinere Anlagen eine höhere Vergütung erhalten als größere. (Erneuerbare-Energien-Gesetz EEG) Diese Förderung läuft 2006 aus. Die CDU hat zur Bundestagswahl 2005 eine Umgestaltung des EEG ab 2007 gefordert (marktbezogener Grundpreis plus Bonus). Biomasse soll höher als andere erneuerbare Energien gefördert werden. Letzteres fordert auch die SPD.

Eines der modernsten Biomassekraftwerke steht in Hamburg. Es hat eine Verbrennungskapazität von ca. 120.000 t pro Jahr und liefert 20 MW elektrische Energie.

Österreich

Das derzeit größte und leistungsstärkste österreichische Biomasseheizkraftwerk steht seit 2004 im Kufsteiner Stadtteil Endach und versorgt die Stadt mit Fernwärme und liefert Ökostrom. Das Kraftwerk ist ein Gemeinschaftsprojekt der Stadtwerke Kufstein und der TIWAG – Tiroler Wasserkraft AG.

Schweiz

In Basel ist Ende 2007 die Inbetriebnahme des größten Holzheizkraftwerks der Schweiz geplant. Es entsteht direkt neben der bestehenden KVA (Kehricht- bzw. Müllverbrennungsanlage) und speist Wärme ins bestehende Nahwärmenetz ein. Der Antransport des Holzes soll großteils per Bahn erfolgen. Etwa 70% Waldholz und bis zu 30% Altholzeinsatz sind beabsichtigt. Träger sind regionale Waldbesitzer und die IWB (Industrielle Werke Basel, Stadtwerke).

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