Holzgaskraftwerk

Ein Holzgaskraftwerk dient sowohl der Wärme- als auch der Strombereitstellung. Als Brennstoff wird organisches Material, Biomasse, verwendet.

Funktionsweise / Arbeitsweise

Hauptsächlich werden in einem Holzgaskraftwerk Holzabfälle aus der Industrie, Laub, Äste und Zweige zur Energieumwandlung genuzt. Diese werden allerdings nicht auf dem herkömmlichen Weg verbrannt, sondern zunächst vergast. Die Vergasung läuft dabei folgender maßen ab. Aus der festen Biomasse soll ein gasförmiger Brennstoff werden. Dazu wird der Biomasse Wärme, Wasserdampf und Sauerstoff zugeführt. Der Sauerstoffanteil wird dabei sehr gering gehalten. Durch verschiedene chemische Prozesse entsteht das Prozessgas, welches unter anderem aus Wasserstoff und Methan besteht. Des Weiteren fällt ein fester Abfallanteil an. Der Abfall wird entsorgt und das Prozessgas zur Energieumwandlung verwendet.

Bevor das Gas in dem Holzgaskraftwerk verbrannt werden kann, wird es gereinigt. Anschließend findet eine Verbrennung des Prozessgases in einem Motor statt, welcher mit einem Generator Strom erzeugt. Das daraus resultierende Abgas wird durch einen Wärmeübertrager geleitet. Somit wird die Wärme nicht vollständig an die Umgebung abgegeben, sondern kann zum Beispiel für das Beheizen von Wohnhäusern verwendet werden.

Die Verhältnis von Strom zu Wärme kann variieren, allerdings nicht beliebig. In einem Holzgaskraftwerk sind die Erträge von thermischer und elektrischer Energie aneinander gekoppelt.

Übersicht zu Vorteilen und Nachteilen

regenerativer Brennstoff

relativ Standortunabhängig

hohe Investitionskosten

bei der Verbrennung entsteht CO2

Da es sich bei dem Brennstoff um nachwachsende Rohstoffe wie Holz und Laub handelt, kann das Holzkraftwerk zu den regenerativen Energietechniken gezählt werden. Das Holz ist meist ein Abfallprodukt aus der Industrie, welches entsorgt werden muss. Dies fällt zum Beispiel als Verschnitt oder in Form von Sägespänen in Schreinereien, Sägewerken und Tischlereien an. Ein weiterer Vorteil ist die relative Unabhängigkeit. Holzkraftwerke können theoretisch rund um die Uhr betrieben werden und benötigen keine geografisch und klimatisch günstigen Standorte (z.B. Lage am See oder hohe Sonneneinstrahlung).

Nachteilig sind zum einen die hohen Investitionskosten, weshalb ein Betrieb auch nur mit Subventionen möglich ist. Zum anderen entsteht bei der Verbrennung das Treibhausgas CO₂.

Wirkungsgrad und weitere Informationen

Der Wirkungsgrad eines Holzgaskraftwerks liegt bei ungefähr 80 %. Dabei hat ein solches Kraftwerke einen elektrischen Wirkungsgrad von 30-35 %. Das heißt, dass aus der Energie des Brennstoffs ein Anteil von 30-35 % in Strom umgewandelt werden kann. Der Rest (45-50 %) ist in Form von Wärme nutzbar.

Rund 20 % fallen als Verlust an. Werden diese Werte mit einer herkömmlichen Holzverbrennungsanlage (ca. 20 % elektrischer Wirkungsgrad) verglichen, so liegt der Anteil der Energieumwandlung in Strom bei einem Holzgaskraftwerk um etwa 10 % höher. Dies ist ein weiterer Vorteil, da eine hohe Stromkennzahl wünschenswert ist.