Großer Motor ermöglicht Satelliten-Einsatz

Technik

Blockheizkraftwerk - In Löningen steht die Pilotanlage eines Biogas-BHKW mit rund 1MW Leistung. Künftig wollen die Betreiber ihre kleineren Module auslagern und über Biogas-Pipelines versorgen.

04. Mai 2011

Löningen im Oldenburger Münsterland – Als die Margen für Mais, Getreide und Kartoffeln Ende der 1990er Jahre zurückgingen, suchten viele Landwirte nach alternativen Einnahmequellen – das Interesse an Biogas-Blockheizkraftwerken stieg. Auch die Brüder Reinhard und Hermann Groß, damals bereits Betreiber einer Gülle-Börse, erkannten in der Biogasverwertung ein weiteres solides Standbein.

Landwirtschaftliche Abfälle, Energiepflanzen, Gülle oder beispielsweise Hähnchenmist zu Strom und Wärme zu machen, versprach lukrative Erlöse – zumal in Deutschland Strom aus Biogas zu festen Sätzen vergütet wird.

Die in einem Blockheizkraftwerk (BHKW) parallel anfallende Wärme lässt sich außerdem im Vergärungsprozess nutzen oder dient kommunalen Einrichtungen der näheren Umgebung zum Heizen. Im Jahr 2001 setzten die Brüder ihre Pläne in die Tat um und errichteten eine Biogasanlage mit zehn Zündstrahlmotoren mit je 80kW in der Maschinenhalle der extra gegründeten GF-Bio-Energie Hasetal.

Pilotanlage im Test

Strengere Emissionswerte und der Wunsch nach leistungsstarken Aggregaten und höheren Wirkungsgraden führten dazu, dass die Anlagenbetreiber ihr Konzept sieben Jahre später überdachten. Sie mischten die Karten neu und setzten auf Otto-Motoren. Drei BHKW-Module der Marke MTU Onsite Energy mit Motoren der Baureihe 400 und jeweils 350kW elektrischer Leistung lösten die Zündstrahler ab.

Als sich 2009 die Chance bot, ein Vorserienmodell des großen Biogas-Motors der Baureihe 4000 zu erhalten und als Pilotanwender zu testen, nahm das Löninger Team diese wahr.

Anpassungen an Biogas

Der Motor mit zwölf Zylindern erreicht 1.166kW elektrische und mehr als 1.300kW thermische Leistung und die im Verhältnis zur Leistung kompakten Abmessungen kamen ebenfalls gelegen, um das Biogas optimal zu nutzen.

Ein wesentlicher Pluspunkt des großen Motors sind seine Wartungskosten, so der Hersteller: Bei einer großen Maschine brauche man zum Beispiel nur einmal den Ölwechsel oder Zündkerzentausch durchzuführen. Für die gleiche Leistung sind etwa drei 400er-Maschinen erforderlich, entsprechend höher ist der Zeitaufwand für die Wartung und die Inspektionen.

Das Aggregat baut auf einem langjährig bewährten Dieselmotor auf, aus dem MTU zuvor bereits eine zuverlässige Erdgasmaschine abgeleitet hatte. Für den Biogaseinsatz waren allerdings konstruktive Änderungen erforderlich: Der Biogas-Motor unterscheidet sich von seinem Erdgas-Pendant durch robuste Stahlkolben, eine andere Brennraumgeometrie, seine fülligere Nockenform zugunsten einer größeren Ventilöffnung und vieles mehr.

Auch dem Motormanagement, das die Verbrennung an den Methangehalt des Brennstoffs anpasst und verschleißtreibendem Klopfen vorbeugt, vertrauten die Anwender. Trotz der defensiven Auslegungsweise hat der Motor einen sehr guten elektrischen Wirkungsgrad von 42,5% auf, so MTU.

Wärme direkt beim Verbraucher

Nach einem halben Betriebsjahr wurde der Motor im Werk Friedrichshafen zerlegt und vermessen. Das Resultat: Auch die neu konstruierten Komponenten glänzten mit niedrigem Verschleiß. Wieder zusammengebaut, verrichtet diese Maschine nun weiter ihren Dienst im Oldenburger Münsterland. In dem zwölf Monate dauernden Probebetrieb lief sie bereits über 7.500 Stunden.

Die Brüder Groß planen den 4000er bereits fest als künftige Grundlastmaschine ein. Die kleineren 400er-Module sollen als Satelliten-BHKWs ausgelagert werden. Diese Satelliten werden verbrauchernah Strom und Wärme erzeugen und Biogas über Pipelines beziehen. So möchten die Betreiber die Wärmenutzung optimieren.

Der Satelliten-Betrieb steigert den Gewinn, da er Verluste für den Wärmetransport vermeidet, und er schont das Klima. Schließlich ersetzt die Bio-Wärme Heizenergie, die ansonsten mit fossilen Brennstoffen erzeugt werden müsste.

Erschienen in Ausgabe: 04/2011