Die Bioenergie Guntrup aus Greven (Nordrhein-Westfalen) hat nachträglich einen 172 Kubikmeter großen Wärmepufferspeicher errichtet und beliefert daraus jetzt einen 3 km entfernten Gartenbaubetrieb.
Es hat mich jedes Mal geärgert, wenn ich mit ansehen musste, wie die Abwärme meiner Biogasanlage ungenutzt blieb und wir Strom verschwenden mussten, um über die Notkühler Wärme zu vernichten“, erinnert sich Tobias Werning. Der studierte Landwirt betreibt neben einem Schweinemastbetrieb im münsterländischen Greven zusammen mit Landwirt Hermann Westhoff seit dem Jahr 2011 eine Biogasanlage mit 426 kW Wärme- und 370 kW elektrischer Leistung. Dazu gehört auch ein Satelliten-BKHW (190 kW elektrisch, 218 kW thermisch) in rund einem Kilometer Entfernung, das per Gasleitung mit dem erzeugten Biogas versorgt wird.
Nur 20% Wärme verkauft:
In den ersten Jahren konnten die Landwirte nur etwa 15 bis 20 Prozent der Abwärme nutzen. Sie haben den eigenen Betrieb, einen weiteren Hof und eine Gaststätte in unmittelbarer Nachbarschaft versorgt.Das Ingenieurbüro Energethik aus Osnabrück half ihnen bei der Betriebs-optimierung. Dazu investierten sie in einen Pufferspeicher für Warmwasser, einem Foliengasspeicher, einem zusätzlichen Verbrennungsmotor sowie in eine intelligente Anlagensteuerung.
In einem ersten Schritt wurde Anfang 2016 die Abwärmenutzung optimiert. Herzstück ist ein 172 Kubikmeter großer isolierter Pufferspeicher für Warmwasser. Das über die Abwärme erwärmte Heizwasser wird darin zwischengespeichert und steht unabhängig vom Betrieb des BHKW bereit. Die Wärme aus den beiden Verbrennungsmotoren wird jetzt an den Pufferspeicher übergeben und von dort in das Wärmenetz eingespeist. Zwei große Fernwärmepumpen transportieren das Heizwasser zu den angeschlossenen Verbrauchern. Für den optimalen Betrieb und eine bedarfsgerechte Einspeisung sorgt eine intelligente, weitgehend selbsttätige Steuerung, die Werning jederzeit am PC kontrollieren kann.
„Pufferspeicher sind die entscheidende Komponente, um die Abwärme aus Biogasanlagen wirtschaftlich nutzen zu können“, erklärt Thomas Paes, Geschäftsführer von Hans van Bebber Heizungsbau, der den Speicher errichtet hat. Er sieht den Vorteil darin, dass sich damit auch energieintensive Verbraucher mit wechselndem Verbrauch versorgen lassen. Ein typischer Einsatzbereich sind Gewächshausheizungen. „Die transparenten Außenflächen führen bei kurzfristigen Änderungen der Sonneneinstrahlung zu einem stark schwankenden Wärmebedarf“, erläutert Paes.
Über 100 Kubikmeter:
Große Warmwasserspeicher werden in der Nähe der Anlage errichtet. Sie sind gegen Wärmeverlust isoliert und haben typischerweise ein Fassungsvermögen von einigen Hundert Kubikmetern. Das über die Abwärme der Anlage erwärmte Heizwasser wird darin zwischengespeichert und bei Bedarf ins Wärmenetz eingespeist. So können die angeschlossenen Verbraucher von einem halben bis zu mehreren Tagen auch dann mit Wärme versorgt werden, wenn das BHKW nicht läuft.Genau das ist in Greven gelungen. Rund drei Kilometer von Wernings Hof entfernt wurde 2015 ein neuer Gartenbaubetrieb gebaut. Der Betrieb, der hauptsächlich Gurken und Tomaten erzeugt, braucht für die Beheizung von 15000 m2 Gewächshausfläche rund 4 Mio. kWh Wärme im Jahr. Durch einen frühzeitigen Kontakt noch während der Planungsphase konnte die Abnahme eines Großteils der Abwärme aus Wernings Biogasanlage vereinbart werden. Voraussetzung war eine Mindestabnahmemenge, die über den neuen Pufferspeicher flexibel bereitgestellt werden kann. Der Pufferspeicher liefert bis zu 20 Stunden lang die benötigte Wärme, ohne dass die Verbrennungsmotoren in Betrieb sind. An einer Übergabestation wird die Wärme per Plattenwärmetauscher an die Anlage des Gartenbaubetriebes übergeben.
Der Gartenbaubetrieb deckt rund 40 bis 45 Prozent seines Wärmebedarfes aus der Biogasanlage von Werning und Westhoff ab, noch einmal so viel bezieht er von einer zweiten Anlage in der Nähe. „Die Fernwärme ermöglicht uns einen unproblematischen, wartungsfreien Betrieb und deutlich geringere Heizkosten“, sagt Eigentümer Hubert Schräder.
Seit Mai 2016 läuft die Anlage auf Wernings Hof mit optimierter Wärmenutzung.
Höhere Wirtschaftlichkeit:
Schon in den ersten Monaten zeigte sich eine höhere Wirtschaftlichkeit. Der Notkühler steht seit dem Umbau still, die Wärme kann voll abgenommen werden. „Wir können heute übers Jahr gesehen etwa 80 bis 90 Prozent der Abwärme aus den Verbrennungsmotoren nutzen und vermarkten“, so Tobias Werning. Zusätzlich macht sich die bessere Wärmenutzung über einen höheren KWK-Bonus bei der Stromvergütung bezahlt. Unterm Strich soll sich die Investition von ca. einer Million Euro in Pufferspeicher, Hydraulik, insgesamt 5 km Wärmenetz und Steuerungstechnik nach weniger als sieben Jahren amortisieren, so die Planung. Dazu trägt auch eine Förderung des Wärmenetzes in Höhe von 40% der Investition bei.Jochen Krings
