Die Firma Burkhardt aus Mühlhausen bei Nürnberg hat vor zehn Jahren begonnen, Blockheizkraftwerke zu entwickeln, mit denen sich Wärme und Strom aus Holzpellets erzeugen lässt. 2013 hat sie die hundertste Anlage mit der neuartigen Holzvergasertechnologie verkauft. Im Interview mit Pelletshome.com erklärt Geschäftsführer Gerhard Burkhardt den Holzvergasungsprozess und spricht über die Herausforderungen bei den Entwicklungsarbeiten.
Herr Burkhardt, warum haben Sie sich auf die Holzvergasertechnik konzentriert?
Wir haben 2003 angefangen, jedoch haben wir damals die Entwicklung nicht zum Durchbruch gebracht. Aus ihr heraus hatten wir zuvor Pflanzenöl-Blockheizkraftwerke gebaut, die zu der Zeit gefragt waren. Als es mit den Pflanzenöl-Blockheizkraftwerken aus preislichen und politischen Gründen zu Ende ging, haben uns wieder an unsere ursprüngliche Entwicklung erinnert und sie mit einem neuen Verfahren zum Laufen gebracht. 2009 haben wir die ersten Anlagen gebaut und verkauft.
Was war neu an dem Verfahren?
Wir haben ein einstufiges Verfahren mit einer aufsteigenden Vergasung und Holzpellets als Brennstoff konzipiert. Bei der ersten Entwicklung hatte es sich um ein dreistufiges Verfahren gehandelt.
Erklären Sie bitte den Unterschied zwischen einem ein- und einem dreistufigen Verfahren.
Bei einem dreistufigen Verfahren sind die Pyrolysezone, in der der Brennstoff in seine gasförmigen, flüssigen und festen Bestandteile zersetzt wird, die Oxidationszone, wo eine Teilverbrennung stattfindet, um die chemischen Reaktionen im Gaserzeugungsprozess aufrechtzuerhalten, und die Reduktionszone, in der längerkettige Kohlenwasserstoffe gekrackt, also aufgespalten, werden und Kohlendioxid in Verbindung mit der Kohle zu Kohlenmonoxid umgewandelt wird, voneinander getrennt. Jede ist theoretisch für sich betreibbar. Das Abstimmen der unterschiedlichen Zonen aufeinander ist schwierig. Deshalb setzen wir auf ein einfaches, einstufiges Verfahren.
Wie funktioniert ihr Holzvergasungsprozess?
Wir bringen Pellets und Luft von unten in den Reaktor ein. In der Pyrolysezone wird der Brennstoff bei 400 bis 500 Grad Celsius in Holzkohle umgewandelt. Dabei tritt ein teerhaltiges Gas aus. Über dieser Schicht befindet sich ein Holzkohlebett, das sich auf etwa 800 Grad Celsius aufheizt. Dort wird das Holzteer gekrackt. Danach wird das Holzgas gekühlt und trocken gereinigt, sodass es in einem Motor genutzt werden kann.
Welche besonderen Anforderungen gibt es beim Einsatz von Holzpellets zu beachten?
Das Blockheizkraftwerk muss auf den vergleichsweise geringen Heizanfall des Holzgases abgestimmt sein. Man kann grob sagen, wenn Erdgas bei zehn Kilowattstunden pro Kubikmeter liegt und Biogas bei sechs Kilowattstunden kommt Holzgas auf 1,5 bis 1,7 Kilowattstunden. Um die gleiche Leistung im gleichen Motor zu erzielen, brauchen wir also eine größere Füllung. Ansonsten kann man das Holzgas, wenn es sauber genug ist, mit jedem Gas-Blockheizkraftwerk verstromen.
Warum setzen Sie auf Pellets?
Wir haben uns von vornherein auf Pellets konzentriert, weil der Brennstoff genormt ist und für Holz die größte Gleichmäßigkeit verspricht.
Welche größten Vorteile bietet die Holzvergasertechnik mit Pellets?
Zum ersten besitzen Pellets eine ungefähr dreimal so hohe Energiedichte Hackschnitzel. Als genormter Brennstoff bieten sie einen gesicherten Feuchtigkeitsgehalt. Man kauft einen Brennwert ein, der immer gleich ist oder kaum schwankt, sodass es keine Risiken beim Brennstoffeinkauf gibt. Pellets sind zwar teurerer als Hackschnitzel. Dafür erzielen wir mit unserer Technologie einen besseren elektrischen Wirkungsgrad. Wir benötigen etwa 620 Gramm Brennstoff, um ein Kilowatt Strom zu erzeugen. Bei Hackschnitzelanlagen reden wir von einem Kilo. Außerdem lassen sich Pellets besser lagern und die Fördertechnik funktioniert problemlos und störungsfrei. Zudem ist der Betrieb der Anlage wesentlich betreuungsärmer.
Was waren die besonderen Herausforderungen bei den Entwicklungsarbeiten?
Die Problematik ist vielfältiger Art. Probleme treten oft in Details auf, wo man sie eigentlich nicht vermutet hatte. Dinge, die wir von vornherein als schwierig betrachtet haben, stellten sich als unproblematisch heraus. So mussten wir zum Beispiel nichts an der Größe und der Geometrie der Brennkammer ändern. Ebenso wenig an der Filtertechnik, bei der wir nicht sicher waren, ob sie dauerbetriebsfähig ist. Dafür waren ganz viele Detailprobleme mit Dichtungen, Durchführungen und Luftführungen zu lösen. Außerdem lebt das Verfahren von einer komplexen Steuerungstechnik, damit es überwachungsfrei und sicher funktioniert. Auch das war eine Herausforderung.
Sie haben das Verfahren im eigenen Haus entwickelt?
Wir beschäftigen derzeit 20 Mitarbeiter in Forschung und Entwicklung. Derzeit arbeiten wir an einem kleineren Modell unseres Holzvergasers mit einer Leistung bis 50 Kilowatt. Mit ihm haben wir unter Umständen wieder Möglichkeiten auf Förderung im Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz. Das Erneuerbare-Energien-Gesetz hat sich bei der vergangenen Novellierung so verändert, dass ein wirtschaftlicher Betrieb der Anlagen nicht mehr möglich ist. Anders mit den Tarifen im Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz, wenn der Kunde Strom und Wärme selber verbrauchen kann. Dafür ist unsere bisherige Anlage mit einer thermischen Leistung von 270 Kilowatt und einer elektrischen von 180 Kilowatt zu groß. Es gibt wenig Betriebe, die so große Strommengen in der Grundlast benötigen, wie unser Vergaser hergibt.
Für welche Kunden eignet sich ihr Pellets-Blockheizkraftwerk?
Der ideale Kunde ist eigentlich das Fernwärmeheizwerk, das sowohl die erzeugte Wärme als auch den produzierten Strom gebrauchen kann. Ansonsten Gärtnereien, Ganzjahresbäder oder Stadtwerke, die auch die Wärme zu jeder Zeit an Endkunden verkaufen können.
Wie sieht es mit der Wirtschaftlichkeit aus?
Bei einem Pelletspreis von 200 Euro pro Tonne erzielen wir auf den Brennstoff bezogen Stromgestehungskosten von 14 Eurocents pro Kilowattstunde. Davon kann man den Wärmenutzen abziehen, der zwischen drei und fünf Eurocent liegt. Allerdings kommt der der Wartungsaufwand mit drei Eurocents wieder drauf. Die Wirtschaftlichkeit hängt stark davon ab, wie sich die Wärme nutzen lässt.
Gegen welche Technologien treten Sie an?
Im Wesentlichen gegen Hackschnitzelanlagen, mit denen in Fernwärmestationen bereits Strom erzeugt wird. Es existiert im ländlichen Raum kaum ein Fernwärmenetz, das nicht mit regenerativer Energie betrieben wird. Genau in diesen Fällen treten wir auf den Plan. Für große Heizwerken in Städten sind unsere Anlagen zu klein. Aber bei mittleren Heizwerken passt unsere Technologie immer gut rein. Wir haben selbst mehrere Fernheiznetze geplant und gebaut und betreiben sie mit unseren Anlagen in der Grundlast. In der Regel kommen noch andere Erzeuger hinzu, entweder Hackschnitzel- oder Pelletskessel, zum Teil auch Gas- oder Ölkessel für die Spitzenlast, damit wir hundertprozentige Versorgungssicherheit bieten können.
Im Oktober wurden Sie für Ihre Holzvergasertechnik mit dem Bayerischen Energiepreis ausgezeichnet. Was bedeutet die Auszeichnung für Sie?
Wir sind stolz darauf. Der Preis ist öffentlichkeitswirksam. Wir werden von der Politik mittlerweile besser wahrgenommen. Die thermochemische Vergasung bietet aus meiner Sicht ein großes Potenzial. Wir können mit den Anlagen auch innerorts nahe an die Verbraucher ran – und das ohne Geruchs- und Lärmbelästigung. Mit einer Biogasanlage geht das nicht.
Die Technik ist das eine. Die Marktbereitung das andere.
Klar, wir müssen auch Werbung machen. Aber das ist nicht so sehr das Problem. Die Menschen, die Holzvergasertechnik wollen, die kennen uns. Zu uns kommen Kunden aus dem Ausland, obwohl wir dort nie aktiv angeboten haben. Wir haben kürzlich zum Beispiel die erste Anlage nach Japan verkauft. Wir sind in der Schweiz kurz vor dem Durchbruch. Wir haben Kontakte in Luxemburg. In Slowenien haben wir den Markteintritt geschafft. Wir versuchen natürlich, Auslandsmärkte aktiv zu bearbeiten. Schließlich gibt der deutsche Markt fast nichts mehr her. Die Basis, die wir in Deutschland gelegt haben, hilft uns jetzt in anderen Ländern.
Weitere Informationen: www.burkhardt-gmbh.de
Fill grisse Luci.