Auf der Suche nach dem möglichen Plus

Technik

Repowering - Zur Optimierung alter Anlagen gibt es viele Möglichkeiten. Potenzial ließe sich nach ersten Erfahrungen gerade bei der Steigerung der BHKW-Leistung und Substrataufbereitung heben.

22. Januar 2013

>Die Biogasbranche hat es momentan nicht leicht. »Die aktuelle Branchenentwicklung ist sehr ernüchternd.« Mit diesen Worten kommentierte, Josef Pellmeyer, der Präsident des Fachverbands Biogas, die Ende 2012 vorgestellten Branchenzahlen. Der Zubau an Leistung ist demnach um knapp 70% im Vergleich zum Boomjahr 2011 gesunken, der Zubau an Anlagen um knapp 80%.

Immerhin: Von dem für 2012 prognostizierten Zubau an Leistung von 182MW hat Repowering einen Anteil von 78MW – also gut 40%. Für 2013 geht der Verband von einem Zubau an Leistung durch Optimierung und Erweiterung von Anlagen von 81MW aus.

Eine Entwicklung, die sich auch in Erhebungen des Deutschen Biomasseforschungszentrums (DBFZ) widerspiegelt. Danach tragen zur Kapazitätserweiterung der Bioenergieanlagen (Biogas, Pflanzenöl und Festbrennstoffe) auf rund 380MWel im Jahr 2012 neben Neuanlagen auch eine Vielzahl von Anlagenerweiterungen – insbesondere im Biogassektor – bei. Dieser Zubau sei bei den Biogasanlagen über das gesamte Leistungsspektrum sichtbar, konzentriere sich aber auf Anlagen von 70 bis 1.000kWel.

Ein Anbieter von Repowering-Leistungen ist zum Beispiel Envitec, »Im vergangenen Jahr konnten wir einen Auftragseingang von rund 8 Millionen Euro in diesem Bereich verzeichnen«, berichtet Christian Ernst, Vertriebsleiter Envitec Biogas.

Seit April 2012 kümmere sich die neu gebildete Abteilung Repowering ausschließlich um die Optimierung bestehender Anlagen. Im ersten Halbjahr 2012 hat das Team Unternehmensangaben zufolge 20 Betreibern mit Rat und Tat zur Seite stehen können.

Die Nachfrage wurde zuletzt vor allem durch die gesetzliche Erhöhung der Privilegierungsgrenze verstärkt, führt der Vertriebsleiter weiter aus. Durch diese Änderung ergibt sich für viele Betreiber älterer Anlagen die Möglichkeit zur wirtschaftlichen Weiterentwicklung. Das könne beispielsweise durch den Zubau eines zusätzlichen Blockheizkraftwerks oder den Austausch eines alten BHKW gegen ein neues mit höherer Leistung geschehen.

Eine weitere Möglichkeit bietet die Substrataufbereitung. Hier sind Anbieter mit Lösungen unterwegs, die an verschiedenen Punkten der Aufbereitung ansetzen. So lassen sich höhere Gasmengen aus dem Input erzielen, die Gesamteffizienz der Anlage wird verbessert.

Zerkleinert zu 9% mehr Gas

Eine Steigerung der Gasmenge kann etwa durch den Einsatz des ›Kreis-Dissolvers‹ erfolgen, erläutert Ernst. Bei dieser Anmischtechnik, die im Prinzip einer Küchenmaschine ähnelt, zerkleinert eine hoch drehende Messerscheibe die Inputstoffe. Das Substrat bildet dann eine homogene Masse, bei der die Zellinhaltsstoffe sofort der Biogasproduktion zur Verfügung stehen. »Das heißt, die Gasproduktion im Fermenter wird deutlich beschleunigt und höhere Gasausbeuten werden erzielt.« Im Vergleich mit anderen Einbringsystemen könnten Gasmehrerträge von bis zu 9% bei nahezu gleichbleibendem Eigenbedarf an Strom erzielt werden.

»Eine weitere Option kann auch der Einsatz unserer Gasaufbereitungsanlage EnviThan sein«, so Ernst. Für das Verfahren stattet das Unternehmen seine Aufbereitungsanlagen mit Membranmodulen von Evonik Industries aus. »Diese Hohlfasermembranen reinigen das in Biogasanlagen erzeugte Rohbiogas auf mehr als 98 Prozent Gehalt besonders effizient«, erklärt Jürgen Tenbrink, Technikvorstand Envitec Biogas.

CO2 diffundiert schneller weg

Die Technik macht sich die unterschiedliche Größe und Durchtrittsgeschwindigkeit von Gasmolekülen zunutze: da CO2-Moleküle kleiner sind als Methanmoleküle, können diese wesentlich schneller durch die Membran wandern. An deren Hochdruckseite bleibt somit das Methan zurück. Die Gasaufbereitung erfordert weder Chemikalien, Wasser noch andere Hilfsmittel.

Bei der Optimierung alter Anlagen gibt es somit verschiedene Ansätze. Nach den ersten Erfahrungen »sehen wir großes Potenzial in der Steigerung der BHKW-Leistung, optimierter Einbring- und Rührwerkstechnik sowie der Schaffung von zusätzlichem Lagerraum«, so Ernst. »Für 2013 erwarten wir eine deutliche Zunahme im Bereich Repowering sowie eine weitere Forcierung im Gaseinspeisebereich. Aus unserer Sicht geht der Trend ganz klar zu flexiblen und direkt vermarktungsfähigen Anlagekonzepten.«

Im konkrete Einzelfall erfolgt zu allererst die Kontaktaufnahme durch den Kunden, beschreibt Ernst den Ablauf. Dann folgt die gemeinsame Anlagenbesichtigung. Hieraus ergibt sich die Entwicklung möglicher Konzepte zur Anlagenoptimierung mit dem Kunden. »Ein wichtiger nächster Schritt im Prozess ist die Prüfung und technische Ausarbeitung der besprochenen Konzepte und unserer Möglichkeiten. Ist dies geschehen, erfolgt die Projektierung und Angebotserstellung und die abschließende Durchsprache der Anlagenkonzepte auf der Anlage des Kunden.« Kann danach eine Einigung mit dem Kunden auf ein Konzept zur Anlagenoptimierung erzielt werden, erfolge die Beauftragung und die Ausführung.

Kosten-Nutzen muss stimmen

»Die Herausforderung beim Repowering liegt darin, eine bestehende Anlage individuell nach den Bedürfnissen und den Möglichkeiten des Kunden noch effizienter auszubauen«, so Ernst »Der Kunde kennt seine Anlage bis ins kleinste Detail und ist mit allen Komponenten bestens vertraut.« Hier sei daher hoher Beratungsaufwand durch fachlich geschultes Personal erforderlich. Der Kunde müsse mitgenommen werden. »Grundsätzlich muss aber immer das Kosten-Nutzen-Verhältnis passen.«

Welches Konzept für den Anlagenbetreiber das richtige ist, werde immer individuell entschieden. »Maßgeblich bei der Erstellung eines Repowering-Konzepts ist daher eine eingehende Beratung und die Begehung der Anlage vor Ort durch einen Mitarbeiter von uns.« Es gebe eine Vielzahl von Möglichkeiten, um die Effizienz einer Anlage zu steigern. »Wichtig ist, dass die Wirtschaftlichkeit gewahrt bleibt – wir rüsten keine Anlagen nach, die nicht auf lange Sicht auch eine positive Auswirkung auf den Geldbeutel unseres Kunden haben – für ihn muss sich das Repowering rechnen.«

Erschienen in Ausgabe: 01/2013