Biomassen-Warmlufterzeuger

Pilotanlage zur Beheizung einer Produktionshalle mit Wohngebäude

Vor dem Hintergrund der energiepolitischen und gesetzlichen Rahmenbedingungen, wie der EU-Richtlinie und dem neuen Klimaprogramm der Bundesregierung, gewinnt auch das energieeffiziente Beheizen von Industriehallen immer mehr an Bedeutung. Wo die Potenziale liegen und wie sie durch den Einsatz neuer Techniken genutzt werden können, diskutiert dieser Beitrag.

Dipl.-Ing. Walter Kampers
Vor dem Hintergrund der energiepolitischen und gesetzlichen Rahmenbedingungen, wie der EU-Richtlinie und dem neuen Klimaprogramm der Bundesregierung, gewinnt auch das energieeffiziente Beheizen von Industriehallen immer mehr an Bedeutung.
Wo die Potenziale liegen und wie sie durch den Einsatz neuer Techniken genutzt werden können, diskutiert dieser Beitrag.

Stand der Technik und Problemstellung

Zurzeit werden im Bereich der Hallenheizung u. a. öl- und gasbefeuerte Warmlufterzeuger eingesetzt. Die ständig steigenden Preise der fossilen Brennstoffe und die daraus resultierenden steigenden Heizkosten stellen ein immer größeres Problem dar. Die Reduzierung von Kohlendioxid ist zudem ein erklärtes Ziel der Bundesrepublik. Dem Einsatz erneuerbarer Energien kommt dabei eine besondere Bedeutung zu. Neben Sonnenenergie, Wind- und Wasserkraft spielt der Einsatz von Holz und Biomasse als nachwachsende Rohstoffe eine immer größere Rolle. Welcher Handlungsbedarf bestand für das Pilotprojekt? Mit der Neuentwicklung des Biomassen-Warmlufterzeugers wurde konsequent das Ziel verfolgt, auf nachwachsende Rohstoffe wie Hackschnitzel, Pellets, Energiepflanzen etc. zu setzen, um Heizkosten zu minimieren und eine erhebliche Einsparung von Kohlendioxid zu erzielen.

Ein besonderes Augenmerk wurde auf die Beobachtung, Messung und Optimierung der Abgaswerte gerichtet. Zusätzliche Emissionen wie Staub, Gerüche etc. wurden in die Untersuchungen miteinbezogen. Die dauerhafte Einhaltung der Werte laut BImSchV war ebenfalls eine wichtige Zielvereinbarung für dieses Projekt. Welche technische Lösung beinhaltet das Konzept der Pilotanlage? Für die nahe zu rückstandslose Verbrennung von Biomasse ist unter anderem besonders die Verbrennungstemperatur im Feuerraum maßgebend. Beim Biomassen-Warmlufterzeuger wird das Medium „Luft” erwärmt. Bei den bisher auf dem Markt bekannten Biomassen-Heizkesseln wird das Medium „Wasser” erwärmt. Wasser hat bekanntlich eine erheblich größere Masse (Dichte) als Luft. Daraus folgt, dass die Luft wesentlich schneller erwärmt werden kann als das Medium „Wasser”. Daher wird erwartet, dass sich die Verbrennungs-/Emissionswerte beim Biomassen-Warmlufterzeuger durch die höheren Verbrennungstemperaturen im Feuerraum und dem nachgeschalteten Wärmetauscher positiver gestalten als bei den herkömmlichen Warmwasser-Kesseln für Biomasse.

Hauptvorteile sind die Energiekosteneinsparung durch alternative Brennstoffe, die Schonung der wertvollen Ressourcen an fossilen Brennstoffen wie Öl, Erdgas und Kohle sowie die Reduzierung der Abhängigkeit von diesen. Weiterhin ist die Verbrennung von Biomasse CO2-neutral.

Projektanlagenbeschreibung

Die Pilotanlage Biomassen-Warmlufterzeuger dient zur Beheizung der Produktionshalle einer Zimmerei und des angrenzenden Bürogebäudes mit Wohnung. Die Heizleistung der gesamten Installation beträgt 200 kW.

Die Anlage besteht aus folgenden Komponenten:

  • Biomassen-Warmlufterzeuger,
  • Umluftkanalsystem mit Ansaugfilter,
  • Zuluftkanalsystem mit Luftverteilungskopf,
  • Biomassenbrenner,
  • Brennerkopfkühlung,
  • Stockerschnecke,
  • Zellenradschleuse,
  • Federzinkenaustragung,
  • Hackschnitzelsilo,
  • Aschekasten,
  • Abgasschornstein,
  • Schaltschrank und Regelung.

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