Nationales Demonstrationsprojekt Biostrom - Verband Fernwärme Schweiz

mieren, basiert die Anlage auf einem innovativen und erstmals für Biomasse-Feuerungen
realisierten Konzept eines Thermoölkessels mit getrennten Strahlungs- und Konvektionsheizflächen
sowie einer integrierten Regelung der Rauchgaseintrittstemperatur in den Konvektionsteil
durch Rauchgasrezirkulation.
Das Kernstück der Anlage stellt das ORC-Modul mit einer elektrischen Nennleistung von
1.150 kWel dar. Das Prinzip der Stromerzeugung mittels ORC-Prozess entspricht dem des
konventionellen Wasser-Dampf-Prozesses, mit dem wesentlichen Unterschied, dass statt
Wasser ein organisches Arbeitsmittel mit speziell abgestimmten thermodynamischen Eigenschaften
verwendet wird - daher der Name Organic Rankine Cycle. Der ORC-Prozess ist ein
in sich geschlossener Prozess, der über Wärmeaustausch zum einen mit dem Thermoölkreislauf
(Input an thermischer Energie bei Nennlast: 6.080 kW) und zum anderen mit dem Fernwärmenetz
(Output an thermischer Energie bei Nennlast: 4.850 kW) verbunden ist.
Die speziellen Vorteile der ORC-Technologie liegen in ihrer Robustheit (hohe Lebensdauer,
geringe Instandhaltungskosten), in der vollautomatischen und unbemannten Betriebsweise
(Personalbedarf nur 3 bis 5 Stunden pro Woche), dem praktisch drucklosen Kesselbetrieb
(kein Dampfkesselwärter erforderlich), in ihrem ausgezeichnetem Teillastverhalten und dem
vergleichsweise hohen elektrischen Wirkungsgrad.
Neben dem ORC-Prozess stellt die Niedertemperatur-Absorptionskältemaschine die zweite
wesentliche Komponente der Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung dar. Die im Heizkraftwerk über
den ORC-Kondensator und den Warmwasser-Economiser ausgekoppelte Wärme dient als
Antriebsenergie für die Absorptionskältemaschine und wird dieser in Form von Fernwärme
zugeführt. Die installierte Kältemaschine (Kältemittel: schwache Lithiumbromid-Wasser-Lösung)
weist eine Kälteleistung von 2.400 kWth auf und liefert über das gesamte Jahr kontinuierlich
hochwertige Niedertemperaturkälte von konstant 5°C Kaltwassertemperatur. Trotz
der sehr geringen Vorlauftemperatur von 70 – 83°C (wesentlich für den effizienten Betrieb
des ORC-Prozesses) erreicht die Kältemaschine eine hohe Leistungszahl von 0,75. Diese Daten
belegen die im Heizkraftwerk realisierte optimierte Kopplung von Strom- und Kälteproduktion.
Die Anlage ist mit einer umfassenden Rauchgasreinigung und einer kontinuierlichen Emissionsmessanlage
ausgestattet, um die sehr strengen Grenzwerte der neuen EU-Richtlinie
2000/76/EG für Abfallverbrennungsanlagen gesichert einzuhalten. Nach Vorentstaubung des
Rauchgases in einem Multizyklon erfolgt in einem Gewebefilter mit integrierter Trockensorption
(zur effizienten HCl-, HF- und SO2-Reduktion) die Feinentstaubung und Schwermetallabscheidung.
Die von der BIOSTROM Erzeugungs GmbH betriebene Anlage stellt weltweit die erste Biomasse-Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung
auf ORC-Basis dar. Biomasse-Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen
auf ORC-Basis haben in den letzten Jahren die Marktreife erreicht. Gegenwärtig
werden in Österreich, Deutschland, Italien, der Schweiz, Tschechien und den Niederlanden
bereits rund 50 ORC-Anlagen mit elektrischen Nennleistungen zwischen 200 und 2.000 kWel
auf Biomasse-Basis betrieben, ca. 20 Anlagen befinden sich derzeit in Planung bzw. in Bau.
Das größte Einsatzpotenzial für Biomasse-Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen auf ORC-Basis
liegt in mittelgroßen holzbe- und holzverarbeitenden Betrieben, in dezentralen Altholzfeuerungen
sowie in Biomasse-Fernheiz(kraft)werken (Neubau oder Umrüstung bestehender
Anlagen).