Projekt 15657/01

Biomasse-Heizanlage für Getreide-Ausputz im Nahwärmeverbund

Projektträger

Klostermühle Heiligenzimmern Lohrmann GmbH & Co. KG
Platzstr. 12/2
72348 Rosenfeld
Telefon: (07428)9394-0

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

In der Klostermühle Heiligenzimmern (ein Landhandelsbetrieb in Südwürttemberg) liefern die Landwirte jedes Jahr eine Getreideernte von rund 25.000 Tonnen an (Weizen, Gerste, Hafer, Triticale, Mais, usw.). Dieses Druschgetreide läuft im Betrieb ein oder zwei Mal über die Reinigung, bevor es an die das Getreide weiter verarbeitenden Betriebe oder an Getreidegroßhändler verkauft wird. In diesem Zusammenhang fallen in der Klostermühle jährlich rund 400 Tonnen Reinigungsreste (sog. Getreide-Ausputz: Klein- und Bruchkorn, Spelzen, Unkrautsamen) an. Dieses relativ trockene Material (w?13%) hat einen Heizwert von ca. 15 MJ/kg (4,1 kWh/kg). Hinzu kommen gelegentlich Getreidepartien, die den Qualitätskriterien an ein einwandfreies Grundgetreide nicht entsprechen, weil sie zu stark verunreinigt sind, Feuchtigkeitsschäden aufweisen oder zu hoch mit Fusarien-Toxinen belastet sind. Es fallen also jährlich rund 500 bis 600 Tonnen Halmgutstoffe an (2-2,5 % von der Erntemenge), die dem Geschäftsprozess der Nahrungsmittel- und Tierfutterproduktion nicht zugeführt werden, so dass für diese Stoffmengen nach anderen Verwertungsalternativen zu suchen ist. Da die Klostermühle für die Gebäudeheizung und Getreidetrocknung einen betrieblichen Wärmebedarf hat, der mit Öl- und Nachtspeicherheizungen gedeckt wurde; da rund um den Betrieb Privathäuser stehen, die für ihre Wärmeversorgung ebenfalls nach Lösungen weg vom Erdöl suchten, kam die Idee auf, den heizwertreichen Getreideausputz in einer für diesen Brenn-stoff geeigneten Kleinfeuerungsanlage zu verbrennen und die Wärme über ein kleines Nahwärmenetz an die Wärmeabnehmer zu verteilen (rund 230 MWh/Jahr).


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDer Getreideausputz und das Mindergetreide gehören stofflich zur Gruppe der Halmgüter. Weil
die Verbrennung der Halmgutstoffe höhere Anforderungen an die Verbrennungstechnik stellt als eine Holzverbrennung (niedrigere Ascheschmelzpunkte, Schlackenbildung im Brennraum); die Emissionsbegrenzung besondere Anforderungen beinhaltet (CO-, Feinstaub-, NOx-Emissionen sowie Fragen zum Dioxin-Risiko); die derzeitigen rechtlichen Rahmenbedingungen eine Getreideverbrennung oder Abfallverbrennung dezentral am Ort der Entstehung eher behindern als fördern;
war der Weg zur Verwirklichung des Nahwärmenetzes mit einer Getreideausputz-Heizzentrale langwierig und arbeitsreich, aber am Ende dann doch erfolgreich (Verwirklichung eines Musterprojektes).
Das Arbeitsprogramm umfasste im Wesentlichen die folgenden Schritte:
Brennstoffanalysen und daraus abgeleitet Empfehlungen zur Feuerungstechnik, Suche, Einbau und technische Optimierung des Biomassekessels; Wärmebedarfsanalyse, Planung und Bau des Nahwärmenetzes; Analyse und Begrenzung der Emissionen; Suche nach einer Lösung zur Feinstaubabscheidung; Klärung der rechtlichen Durchführungsbedingungen und Anregungen zur Gesetzesentwicklung.


Ergebnisse und Diskussion

Lokales Ergebnis:

Das Nahwärmenetz wird seit drei Jahren betrieben. Es wurden bisher über 80.000 Liter Heizöl und 90.000 kWh Strom eingespart und die Emission von rund 270 Tonnen CO2 vermieden. Der Kessel von Passat Energi A/S, Dänemark (Compact C8 mit 500 l Magazin, Rostfeuerung, automatischer Aschenaustrag) erfüllt die Erwartungen, sofern die geforderten Servicearbeiten durchgeführt werden. Die CO-Emissionen liegen unter 200 mg/Nm3. Für die Feinstaubabscheidung kommt ein beheizbarer Metallgewebefilter zum Einsatz (Neuentwicklung der Firma Oskar Winkel Filtertechnik, Amberg), mit dem wir bei den Verbrennungsversuchen unter 10 mg/Nm3 lagen.

Forschung und Wissenschaft:

Dadurch, dass wir ein durch Sondergenehmigung legalisiertes Projekt der Getreideverbrennung durchführten, hatten das Institut für Verfahrenstechnik und Dampfkesselwesen (IVD) der Universität Stuttgart und die Landesanstalt für Landwirtschaftliches Maschinen- und Bauwesen (LA 740) der Universität Hohenheim die Möglichkeiten zur Durchführung von Verbrennungsversuchen mit Emissionsmessungen. Die Messergebnisse und technischen Beobachtungen sind in Messberichten dokumentiert. Die systematische wissenschaftliche Begleitung und Auswertung ermöglichte den fundierten Erfahrungsaustausch mit den Umweltbehörden in Baden-Württemberg (UM, LUBW) und Bayern (LfU Augsburg, TFZ Straubing).

Weitere technische Entwicklung:

Passat Energi A/S hat aus dem Projekt in der Klostermühle Impulse für die Weiterentwicklung seiner Kesselanlagen erhalten. Gleiches gilt für die Firma Oskar Winkel Filtertechnik aus Amberg. Über die wissenschaftlichen Institute gelangen die Erkenntnisse und Impulse zur weiteren Technikentwicklung auch an Drittfirmen.

Rechtliche Vorschriften und Rahmenbedingungen:

Eine Anpassung der 1. BImSchV dahingehend, dass die Betriebe der Landwirtschaft und des agrargewerblichen Sektors auf legale Weise in Kleinfeuerungsanlagen mit vernünftigen Emissionswerten Mindergetreide verbrennen können, um Wärme zu erzeugen, würde sowohl dem Verbraucherschutz als auch dem Klimaschutz dienen.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Durch unsere Mitarbeit im bundesweiten Netzwerk der Energieerzeugung aus Biomasse wurden die Erkenntnisse und Erfahrungen weitergegeben; gerne unterstützen wir diesen Erfahrungsaustausch auch in Zukunft.


Fazit

Wir bedanken uns bei der DBU, dass durch ihre Mitwirkung ein Musterprojekt der dezentralen energetischen Verwertung von Halmgutreststoffen möglich wurde. Wir würden gerne auch noch jene Mengen an Mindergetreide und Getreideausputz, die wir bisher nicht selbst verwerten, an unsere Kunden in der Landwirtschaft zurückgeben, damit sie in ihren Betrieben Gleiches wie wir machen können

Übersicht

Fördersumme

161.543,69 €

Förderzeitraum

25.05.2000 - 10.08.2006

Bundesland

Baden-Württemberg

Schlagwörter

Klimaschutz
Ressourcenschonung
Umweltforschung
Umwelttechnik