Optimierung und Bewertung von Anlagen zur Erzeugung von ...

74 Optimierung Konzeptvarianten zur Erzeugung von SNG und Wärme
6.2.1 Energetische Optimierung
Durch die energetische Optimierung der Konzeptvariante zur Erzeugung von SNG und
Wärme (VK1) kann ein exergetischer Wirkungsgrad von 64,7 % erreicht werden
(Abb. 6.3). Im Vergleich zum Startpunkt der Optimierung, der durch einen exergetischen
Wirkungsgrad von 62,9 % gekennzeichnet ist, entspricht dies einer
Wirkungsgradsteigerung von 1,8 % (absolut). Diese Wirkungsgradsteigerung ist auf die
Nutzung von Hochtemperaturwärme zurückzuführen, mit der im Gegensatz zum
Startpunkt der Optimierung Hochdruckdampf erzeugt wird. Neben dem exergetischen
Optimierungspotenzial durch die Nutzung von in der betrachteten Bio-SNG-
Konzeptvariante vorhandener Hochtemperaturwärme profitiert der optimierte Prozess von
einer geringfügig höheren Hauptproduktausbeute sowie einem niedrigeren Stromverbrauch
durch die Optimierung des Methanisierungsdruckes.
Exergieanteile in %
100
80
60
40
20
0
Zugeführte
Exergie
Abb. 6.3 Anteile der zu- und abgeführten Exergieströme an der insgesamt zugeführten
Exergie der kurzfristig realisierbaren Konzeptvariante VK1 nach der energetischen
Optimierung
6.2.2 Ökonomische Optimierung
Abgeführte
Exergie
Startpunkt
VK1
Abgeführte
Exergie
Optimierung
Edukt Strom
Edukt RME
Edukt
Brennstoff
Startpunkt
Nebenprodukt
Strom
Nebenprodukt
Wärme
Hauptprodukt
SNG
Durch die ökonomische Optimierung der Konzeptvariante VK1 werden Bio-SNG-
Gestehungskosten von 9,1 ct/kWhSNG erreicht (Abb. 6.4). Unter Berücksichtigung der
Gestehungskosten des Startpunktes der Optimierung von 9,3 ct/kWhSNG ergibt sich eine
Verringerung der Gestehungskosten von 0,2 ct/kWhSNG. Entsprechend der energetischen
Optimierung ist die verbesserte Nutzung von Hochtemperaturwärme zur Bereitstellung von
Hochdruckdampf, der als Nebenprodukt verkauft wird, die Ursache der
Gestehungskostenreduktion.