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Möglichkeiten und Grenzen der Energiebereitstellung durch Strohfeuerungsanlagen in der gewerblichen Produktion Anwendungsbeispiel landwirtschaftliche Getreidebrennereien.

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Präsentation zum Thema: "Möglichkeiten und Grenzen der Energiebereitstellung durch Strohfeuerungsanlagen in der gewerblichen Produktion Anwendungsbeispiel landwirtschaftliche Getreidebrennereien."—  Präsentation transkript:

1 Möglichkeiten und Grenzen der Energiebereitstellung durch Strohfeuerungsanlagen in der gewerblichen Produktion Anwendungsbeispiel landwirtschaftliche Getreidebrennereien Diplomkolloquium Andre Gerstenberg Betreuer: Prof. Dr. rer. nat. Reiner Malessa, FH Brandenburg Dr.-Ing. Ernst-Peter Jeremias, tetra ingenieure GmbH, Neuruppin Datum:

2 © Andre Gerstenberg, FH Brandenburg 2 / 16 Motivation für die Diplomarbeit Quelle: EurObservER 2006 Aktionsplan Biomasse der EU Angaben in Mio. Tonnen Öläquivalent Ausbau der Bioenergie führt zu einer größeren Nachfrage und folglich zu Preissteigerungen Erschließung ungenutzter Biomassepotenziale zur Reduzierung von Nutzungskonflikten

3 © Andre Gerstenberg, FH Brandenburg 3 / 16 Zielstellungen der Diplomarbeit 1Potenziale für die Wärmeerzeugung aus Stroh 2Stand der Technik Strohverbrennung Bereitstellung Verbrennung 3Anwendungsbeispiel Brennerei Erweiterung und Optimierung des Brennereibetriebes Strohfeuerungskonzepte Wirtschaftlichkeit

4 © Andre Gerstenberg, FH Brandenburg 4 / 16 1 Strohpotenziale Stoffliche Nutzung Einstreu in Tierställen, Einarbeitung in die Ackerkrumme zur Bodenverbesserung Mittelwert Min/Max ca. 89 TWh Verdopplung des Anteiles fester Biobrennstoffe Getreideanbaufläche Deutschland:6,7 Mio. ha Brandenburg:0,5 Mio. ha Strohmenge Deutschland:40,2 Mio. t Brandenburg:3,1 Mio. t Quelle: Daten für Endenergie und feste Biobrennstoffe aus AGEE-S, Stand 03/07

5 © Andre Gerstenberg, FH Brandenburg 5 / 16 2 Stand der Technik Strohverbrennung Bereitstellung Großballen quaderförmig Ballendichte: 139 – 170 kg/m³ Preis: ca. 70 /t Häcksel Schüttdichte: 45 – 80 kg/m³ Preis: ca. 77 /t Quelle:

6 © Andre Gerstenberg, FH Brandenburg 6 / 16 2 Stand der Technik Strohverbrennung Bereitstellung Quelle: de/brikette.php Briketts Schüttdichte: 400 – 500 kg/m³ Preis: 140 /t Pellets Schüttdichte: 400 – 650 kg/m³ Preis: 150 /t Quelle:

7 © Andre Gerstenberg, FH Brandenburg 7 / 16 2 Stand der Technik Strohverbrennung Bereitstellung Bsp.: Lieferung von 25 t Stroh durch Transport-Lkw mit max. 100 m³ Ladevolumen und max. Nutzlast von 25 t

8 © Andre Gerstenberg, FH Brandenburg 8 / 16 2 Stand der Technik Strohverbrennung Verbrennung Rostfeuerungen dominierende Technologie meist modifizierte Holzfeuerungen Beschickung mit Pellets, Häckseln oder aufgelösten Ballen Quelle:

9 © Andre Gerstenberg, FH Brandenburg 9 / 16 2 Stand der Technik Strohverbrennung Verbrennung Aschegehalt:Grenzwerte für Staubemissionen schwer einzuhalten, starke Verschmutzung der Feuerungskomponenten, höhere Aufwendungen zur Entaschung Kaliumgehalt:geringer Ascheschmelzpunkt (Verschlackung der Asche), Rostkühlung erforderlich

10 © Andre Gerstenberg, FH Brandenburg 10 / 16 Soll-Zustand Anwendungsbeispiel Brennerei Erweiterung und Optimierung des Brennereibetriebes Maßnahmen: Wärmerückgewinnung und Wärmedämmung Austausch von ausgedienter oder unzureichender Anlagentechnik Investitionskosten Ist-Zustand Jährliche Getreidemenge in t 336 Ethanolgehalt in Vol. % 86 Jährliche Ethanolmenge in hl: Jahresbetriebsstunden: 480 Heizölverbrauch in l/hl Ethanol: 34 Strohverbrauch in kg/hl Ethanol: 77

11 © Andre Gerstenberg, FH Brandenburg 11 / 16 3 Anwendungsbeispiel Brennerei Strohfeuerungskonzepte Dampfkessel Strohfeuerung Stroh ECO Wasser Luft Asche Rauchgas Zur Brennerei Dampf Konzept 1 Leistung: 390 kW th Dampfleistung: 590 kg/h Jährliche Brennstoffmenge: - Strohballen 750 t Investitionskosten: Kostenersparnis gegenüber Heizöl:

12 © Andre Gerstenberg, FH Brandenburg 12 / 16 3 Anwendungsbeispiel Brennerei Strohfeuerungskonzepte Heißwasserkessel Dampfkessel Hauptfeuerung Heizöl ECO Stroh Wasser Rauchgas Zur Brennerei Zusatzfeuerung Luft Asche Rauchgas Dampf Konzept 2 Leistung: - Heizölfeuerung: 340 kW th - Strohfeuerung: 29 kW th Dampfleistung: 540 kg/h Brennstoff: - Strohpellets 50 t - Heizöl l Investitionskosten: Kostenersparnis Heizöl

13 © Andre Gerstenberg, FH Brandenburg 13 / 16 3 Anwendungsbeispiel Brennerei Strohfeuerungskonzepte Schlempetrocknung, Prozesswärme, Nah- und Fernwärme Dampfkessel Strohfeuerung G ECO Wasser Rauchgas Schlempe Zur Brennerei Dampfmotor 2-stufig Stroh Asche Luft Dampf Konzept 3 Leistung: kW th Dampfleistung: kg/h Brennstoff: - Strohballen t - Schlempe t Investitionskosten: Kostenersparnis: - Brennstoff el. Energie Wärmeverkauf:

14 © Andre Gerstenberg, FH Brandenburg 14 / 16 3 Anwendungsbeispiel Brennerei Wirtschaftlichkeit

15 © Andre Gerstenberg, FH Brandenburg 15 / 16 3 Anwendungsbeispiel Brennerei Wirtschaftlichkeit

16 © Andre Gerstenberg, FH Brandenburg 16 / 16 Fazit Stroh kann als nachwachsendes und CO 2 -neutrales Nebenprodukt in nennenswerten Mengen zur Energieversorgung beitragen durch den niedrigen Brennstoffpreis von Strohballen und die Beschränkung auf den ländlichen Raum kann die Grenze zur Wirtschaftlichkeit bereits überschritten werden für eine stärkere Verbreitung des Brennstoffes Stroh muss eine preisgünstige Aufbereitung zu Strohpellets oder Strohbriketts etabliert werden Feuerungsanlagen für Stroh sind vorhanden (vor allem in Dänemark), müssen aber für die Einhaltung der deutschen Emissionsgrenzwerte weiterentwickelt werden für die Brennerei liegt das größte Potenzial in der Reduzierung des Energiebedarfes


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