Fröling bewertet den aktuellen Markt für Holzvergaser-BHKW international als gut, in Deutschland jedoch momentan als schwierig. Das Marktpotential sei vielfältig, doch es sollte eine ganzjährige Wärmenutzung vorherrschen, damit die Anlagen auch ganzjährig betrieben werden können.
Ein bewährtes Anwendungsbeispiel aus der Praxis findet sich beim Einsatz zur Fernwärme im österreichischen Jennersdorf. Die Stadtgemeinde wird zum Teil über eine Holzhackgutheizung beheizt. Zur Optimierung des Sommerbetriebes übernehmen dort vier Holzverstromungsanlagen von Fröling nicht nur die Wärmeversorgung, sondern erzeugen parallel dazu Strom mit insgesamt 200 kW.
Das System beinhaltet auch eine effiziente Trocknung des Brennstoffes am Schubboden. Dazu wird in erster Linie die Abwärme aus dem Technikraum genutzt. Auch das nach der Brennstoffsiebung ausgeschiedene, nicht geeignete Hackgut wird genutzt und in einem Hackschnitzelkessel verbrannt.
Die neue Anlage zur Biomasse-KWK von Hargassner liefert 20 kW elektrische und rund 60 kW thermische Leistung.
Sie stelle "eine interessante Lösung für den mittleren Leistungsbereich" dar, speziell für Gewerbebetriebe, öffentliche Bauten und Nahwärmenetzbetreiber. Als Grundvoraussetzung für eine Holzgasanlage nennt Hargassner eine gesicherte Rohstoffversorgung zu konstanter Qualität und kalkulierbarem Preis, eine gesicherte Stromabnahme, eine gesicherte ganzjährige Wärmeabnahme (Nahwärmekunden, Prozesswärmebedarf) sowie eine technische Umsetzbarkeit (Platzangebot, Vortrocknung, Netzzugang) samt technisch versiertem und engagiertem Personal.
Die eigenentwickelten Holzgassysteme von Kuntschar Energieerzeugung haben eine elektrische Leistung von 100 kW bis 150 kW und eine thermische Leistung von 190 kW bis 280 kW.
Geschäftsführer, Erfinder und Konstrukteur Walter Kuntschar setzt dabei auf eine Vergasungstechnik nach dem Reduktionsverfahren. Die Holzgasanlage arbeitet nach dem Prinzip der Hochtemperaturvergasung. Bei Temperaturen von bis zu 1.200 °C werden die bei der Vergasung entstehenden Teere und höheren Kohlenwasserstoffe aufgespalten und in ihre Grundbestandteile Kohlenstoff und Wasserstoff zerlegt.
Die Reinigung des Synthesegases erfolgt durch eine Hochtemperaturfilterung, mit dem Vorteil, dass sich die Filter durch Abglüheffekte selbstständig regenerieren. Insgesamt zeichne sich die Anlage vor allem durch eine hohe Vergaser-Leistungsfähigkeit aus, in dem bei einem verhältnismäßig kleinen Vergaserraum von etwa 0,5 m³ ein Brennstoffdurchsatz von 0,7 Srm/h bzw. 150 kg/h das BHKW mit Gas versorgt. Die anfallende Abwärme wird bei der Hackguttrocknung genutzt.
Bei der Standardanlage werden Holzhackschnitzel mit einer maximalen Feuchte von 15 Prozent und einer Stückgröße von 30 mm bis 70 mm Kantenlänge eingesetzt, wobei der Feinanteil unterhalb von zwei Prozent liegen muss. Außerdem muss der Brennstoff frei von metallischen Bestandteilen oder mineralischer Verschmutzung sein.
Der Vergaser wird im Unterdruck betrieben, um ein Austreten von Gasen zu verhindern. Dafür ist es notwendig, die Hackschnitzel mit möglichst wenig Luft in den Vergaser zu befördern. Deshalb werden die Hackschnitzel mit einem hydraulischen Kolben in den Vergaser gepresst. Über die einzelnen Reaktionszonen (Trocknung, Pyrolyse, Oxidation, Reduktion) erfolgt dort die Gasproduktion im Gleichstrom unter gezielter Luftzufuhr.
Die bei der Verbrennung des Hackgutes mit Luftsauerstoff entstehenden Oxidationsprodukte werden in der glühenden Holzkohle (Reaktionszone) in ihre chemischen Bestandteile Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Methan umgewandelt. Der Motor wird ausschließlich mit dem erzeugten Holzgas gestartet und betrieben, so dass keine anderen Hilfsstoffe wie Biodiesel benötigt werden.
"Holz ist als Rohstoff zu wertvoll, um ihn nur zu verheizen. Im Holz steckt mehr: das Holzgas! Es zu extrahieren ist weit effektiver, um damit Motoren zur Stromerzeugung zu betreiben. Ein Holzgassystem produziert allerdings weit mehr als Holzgas, es erzeugt auch jede Menge Wärme." Bei Kuntschar Energieerzeugung sieht man vor allem Industriebetriebe mit Wärmebedarf und Nahwärmenetze als ideale Einsatzgebiete. Doch sei der aktuelle Markt in Deutschland wie bei den Biogasanlagen durch die Kürzung der Einspeisevergütung schwieriger geworden.
Auch bei Cleanstgas (Clean Staged Gasification) – ein Gemeinschaftsunternehmen von KWB und Ebner Industrieofenbau – hatte man sich mit der Entwicklung von Holzverstromungsanlagen im Leistungsbereich bis 500 kW elektrische Leistung beschäftigt. Drei Pilotanlagen wurden errichtet. Sie wandeln Holzhackgut in einem gestuften Verfahren in Holzgas um.
Dabei werden die drei Prozessschritte Pyrolyse, Oxidation und Reduktion apparatebaulich getrennt. Dies ermögliche eine genaue Einhaltung der optimalen Prozessparameter. Das erzeugte teerarme Rohgas werde gekühlt und gereinigt. Das so gewonnene Holzgas komme schließlich in einem speziell abgestimmten Gasmotor zum Einsatz. Der Gesamtwirkungsgrad der Anlagen betrage bis zu 85 Prozent. Aus 1 kg handelsüblichem Waldhackgut würden bis zu 1,4 kWh Strom und 2,5 kWh Wärme gewonnen.
Als ideale Einsatzgebiete hatte man Biomasse-Nahwärmenetze, die holzverarbeitende Industrie, Hotelanlagen, Wellnessbäder, kommunale Gebäude sowie das produzierende Gewerbe und die Industrie im Blick, das heißt, Anwendungen mit einem möglichst ganzjährig gleich bleibenden Wärmebedarf.
Wie man seitens KWB betont, seien die Anlagen zwar fertig entwickelt, jedoch nicht serienreif in den Markt eingeführt worden. "Wir finden in Westeuropa nicht die passenden (förder-)politischen Rahmenbedin-gungen." So werde derzeit keine BHKW-Technik mit Holzvergasern angeboten. Vielmehr fokussiere man sich auf die Kernkompetenzen im Bereich der Holzheizungen (sprich Pellets-, Hackgut- sowie Stückholzheizungen) und Solarthermie bis hin zu Wärmepumpen und Speichertechnik.
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