Gekoppelte Produktion von Kraft und Wärme aus Bio-, Klär- und Deponiegas in kleinen, dezentralen Stirlingmotor-Blockheizkraftwerken

 

Projektträger:

Forschungszentrum Karlsruhe

Projektträger des Landes Baden-Württemberg

BWPLUS Programm Lebensgrundlage Umwelt und ihre Sicherung

Projektpartner:

·         Hochschule Reutlingen (Projektleitung)

·         Universität Hohenheim

·         Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW) Stuttgart

Projektlaufzeit:

1.10.2005 – 30.11.2008

Kurzbeschreibung:

Eine verstärkte Nutzung erneuerbarer Energien in Form von Bio-, Klär- und Deponiegasen (schwach kalorische Gase) in Kraft-Wärme-Kopplung bedingt sowohl einen Energiewandler, der gut auf die speziellen Anforderungen der Verbrennung dieser Gase zugeschnitten ist als auch eine dezentrale Erzeugungsstruktur, um die Wärmenutzung ohne den Aufbau zusätzlicher Nahwärmenetze zu ermöglichen. Beiden Anforderungen wird derzeit der Stirlingmotor gerecht, der die schwach kalorischen Gase schadstoffarm, effizient und stabil verbrennen kann, aufgrund der äußeren Verbrennung unanfällig gegen Verschmutzung und damit wartungsarm ist und auch in sehr kleinen Einheiten eine ansprechende Leistungsfähigkeit besitzt. Zur Verifizierung dieser Technologie ist der Betrieb von Stirlingmotor BHKW Modulen mit Bio- und Klärgasen im Rahmen des Vorhabens an verschiedenen Standorten im Feld wissenschaftlich begleitet worden. In Zusammenarbeit mit dem Institut für ZunkunftsEnergieSysteme (IZES) Saarbrücken konnte zusätzlich an einer Anlage die Nutzung von Grubengas als Brennstoff für Stirlingmotor BHKW’s im Rahmen des Projektes untersucht werden. Im Laufe des Projektes erfolgte die thematische Erweiterung auf Mikrogasturbinen, und es sind zusätzlich Ergebnisse einer entsprechenden Anlage im Betrieb mit Biogas vorhanden.

Die Ergebnisse in Form von Leistungsdaten und Schadstoffemissionen sowie die allgemeinen Betriebserfahrungen sollten dazu dienen, eventuell vorhandene technische Defizite aufzudecken. Parallel erfolgten Potenzialabschätzungen und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen, die auch die Anwendung zur Verwertung von Deponiegasen einschließen, so dass am Ende des Vorhabens die Technologie auf der Basis von Daten und Erkenntnissen aus dem Feld fundiert beurteilt werden konnte.

Anlagenstandorte:

·         Kläranlage Rosenfeld (Stirlingmotor-BHKW)

·         Biogasanlage „Erlacher Höhe“ (2 Stirlingmotor-BHKW)

·         Biogasanlage Kupferzell (2 Mikrogasturbinen)

·         Grubengasbetrieb, IZES, Saarbrücken (Stirlingmotor-BHKW)

Abschlussbericht:

Der Abschlussbericht des Forschungsvorhabens steht auf der Internetseite des Projektträgers zur Verfügung.