Nachhaltige Wärmenutzung von Biogasanlagen - e-sieben.at

Versorgungnetzes befinden sich normalerweise in einer Tiefe von mindestens 60 cm. Eine
Isolierung der Leitungen ist nur im Fall von oberirdisch verlaufenden Leitungen und in
Gebieten mit sehr warmem Klima erforderlich.
Die maximale Fließgeschwindigkeit hängt von den Druckverlusten ab, sowie von kritischen
Veränderungen der Systemparameter, z.B. vom Druckanstieg in einer Rohrleitung, der beim
zu raschen Schließen einer Absperrarmatur entsteht (Druckstoß). Prinzipiell sollten
Fließgeschwindigkeiten über 2,5-3,0 m/s vermieden werden, außer das System ist eigens
dafür entwickelt und für hohe Fließgeschwindigkeiten konzipiert worden.
3.3.3 Mögliche Anwendungen von Kältesystemen
Der Aufbau von größeren Fernkältesystemen benötigt normalerweise mehr Energie als die
aus Biogasanlagen zur Verfügung stehende Abwärme. Generell könnte die Kühlung durch
Abwärme aus Biogasanlagen aber in bestehende Fernkältesysteme integriert werden.
Im Gegensatz zu Fernkältesystemen können auch eigene Nahkältesysteme, an die nur
wenige Abnehmer angeschlossen sind, aufgebaut werden. Der große Vorteil dieser Systeme
ist der Abwärmeüberschuss von Biogasanlagen im Sommer bei gleichzeitig hohem
Kühlbedarf. Trotz allem sind Kältesysteme, welche mit Abwärme aus Biogasanlagen
funktionieren, noch ein Nischenprodukt das sehr wenig angewandt wird. Beispiele für
Anwendungen wären:
Klimatisierung öffentlicher und privater Gebäude
Klimatisierung von Lebensmittellagern (Getreide, Gemüse, Früchte, Fleisch)
Klimatisierung von Stallungen: Schweinezucht
Klimatisierung von Serverräumen für die Datenverarbeitung
Fisch-Industrie: Kühlung der Lagerhallen und die Herstellung von Eis
Milch-Industrie: Milchkühlung am Bauernhof, Kühlung für die industrielle
Verarbeitung der Milch und Milchprodukte
Kleine Industriebetriebe: Kühlverfahren für z.B. Werkzeuge der Polymer-
Herstellung
Eine spezielle Anwendung von Kühlung stellt die Herstellung von Eis dar. Die Lagerung von
Eis kann das Angebot und die Nachfrage nach Wärme temporär ausgleichen. Außerdem
kann Eis relativ einfach, ähnlich wie Wärme in Containern, zum Abnehmer transportiert
werden. Diese Vorgehensweise ist jedoch für Abwärme-Konzepte für Biogasanlagen bisher
noch nicht verbreitet.
3.4 Zusätzliche Stromproduktion
Wie bereits beschrieben wurde, ist elektrischer Strom eine qualitativ sehr hochwertige
Energieart, da sie leicht in andere Energieformen umgewandelt werden kann. Abwärme aus
Biogasanlagen (80°C-550°C) ist weit weniger wert, da sie viel schwieriger umzuwandeln ist.
Aus diesem Grund gibt es Technologien, die in thermodynamischen Kreisläufen aus
Abwärme zusätzliche Elektrizität produzieren. Der Anlagenbetreiber kann so von
zusätzlichen Einnahmen durch den Stromverkauf profitieren.
Ein thermodynamischer Kreisprozess besteht aus einer Reihe von thermodynamischen
Einzelprozessen, die die Wärme in Arbeit umwandeln. Dabei werden Veränderungen der
Temperatur, des Drucks und anderer Zustandsgrößen ausgenutzt. Kreisprozesse, die der
Stromerzeugung dienen, wandeln Wärme in mechanische Energie um, im Gegensatz zu
Kreisprozessen für Wärmepumpen, die Wärme mit Hilfe von mechanischer Energie
bereitstellen. In den folgenden Kapiteln werden ein paar Kreisprozesse beschrieben, welche
für die Abwärme aus Biogasanlagen nutzbar sind.
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