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EnergieEffiziente Stadt Magdeburg - Maßnahme C5: „KWK- Modellvorhaben“
Finanzierung:
Fördergeber - Sonstige;
Im Rahmen der Maßnahme soll die Vorplanung und eine Machbarkeitsstudie eines Biomasse-Heizkraftwerkes mit gekoppeltem Organic Rankine Cycle -Prozess (ORC-Prozess) zur Strom- und Wärmeversorgung mit einer Feuerungswärmeleistung (FWL) von ca. 4 MW für einen Magdeburger Stadtteil durchgeführt werden. Die geplante Feuerungsanlage soll ein innovatives Verbrennungskonzept, basierend auf der Wirbelschichttechnologie, nutzen. Im Gegensatz zur konventionellen Rostfeuerung können in einer Wirbelschicht auch Brennstoffe unterhalb der Stückigkeitsgrenze von Rostfeuerungen, wie z.B. Holzspäne und Grünschnitt, energetisch genutzt werden. Durch den Einsatz eines gestuften Feuerungskonzeptes mit Sekundär- und Tertiärluft wird ein hoher Ausbrand bei gleichzeitiger Minderung von NOx-Emissionen erreicht. Eine gute Durchmischung mit einer einheitlichen Temperaturverteilung in der Wirbelschicht und die Einsatzmöglichkeit eines breiten Brennstoffspektrums ermöglicht die energetische Nutzung einer Vielzahl von biogenen Reststoffen. Ziel ist es, einen großen Anteil des Brennstoffes Holz durch biogene Reststoffe wie z.B. Grünschnitt zu ersetzen.Der innovative Kern der Maßnahme besteht in der Entwicklung einer kompakten Wirbelschichtfeuerungsanlage für die thermische Nutzung von biogenen Reststoffen zur Realisierung eines quasi geschlossenen CO2-Kreislaufs. In Kombination mit der KWK-Technologie (Kraft-Wärme-Kopplung) eines ORC-Prozesses kann eine sehr effiziente Energiewandlung erreicht werden.Das Hauptaugenmerk liegt auf der Entwicklung einer KWK- Anlage unter Verwendung eines innovativen Feuerungskonzeptes. Im Rahmen der Bearbeitung ergeben sich folgende Ziele sowohl im wissenschaftlichen als auch im technischen Bereich:
  • Öffnung neuer Energiepfade durch die energetische Nutzung anfallender Grünabfälle
  • Erhöhung der regionalen Biomassenutzung (Rest- und Abfallstoffe)
  • Entwicklung und Test der Technologie für die Verwertung von Grünabfällen mit Hilfe der Wirbelschichttechnik
  • Vorbereitung zur Realisierung einer Pilot-Anlage
Für ein Biomasse-Heizkraftwerk bewegt sich das CO2-Einsparpotential im Bereich von ca. 85 % gegenüber dem Ist-Stand einer fossil befeuerten Anlage. Damit ergibt sich für eine Feuerungsanlage mit 4 MW Feuerungswärmeleistung eine CO2-Einsparung von ca. 9.000 t/a. Der Brennstoffnutzungsgrad kann bei der Nutzung eines dezentralen Biomasse-Heizkraftwerkes mit ORC im Vergleich zum Strombezug nach deutschem Strom-Mix und einer Wärmeproduktion mit Gas insgesamt um bis zu 10 % gesteigert werden.

Schlagworte

Biomasse, Grünschnitt, Heizkraftwerk, Kraft-Wärme-Kopplung, ORC, Wirbelschicht, effiziente Energiewandlung, neue Energiepfade
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