2G Neuentwicklung: Klärgas-BHKW unabhängig von Gasproduktion betreiben
Die schwankende Gasproduktion in Kläranlagen zwang die Betreiber von klärgasbetriebenen Blockheizkraftwerken bislang dazu, im laufenden Betrieb mehrmals am Tag von reinem Klärgas auf Erdgas als Brennstoff umzustellen, um den Wärme- und Strombedarf abzudecken. Die Folge war in jedem Fall eine Abschaltung des BHKW mit anschließendem Neustart. Der BHKW-Hersteller 2G Energy AG stellte auf der Messe IFAT (vom 30. Mai bis zum 3. Juni 2016) eine neu entwickelte Gasmischanlage vor, mit der diese Einschränkungen für den effizienten Betrieb von Klärgas-BHKW der Vergangenheit angehören.
Frank Grewe, Entwicklungsleiter bei 2G, bewertet die Innovation als einen wichtigen Beitrag zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit und Verfügbarkeit von BHKW. “Um eine konstant hohe Leistung eines Klärgas-BHKW zu erzielen und brennstoffbedingte Start-Stopp-Zyklen zu eliminieren, führt die Gasmischanlage dynamisch während des laufenden Betriebs Erdgas im Mischungsverhältnis von null bis 100 Prozent zu und bildet so einen homogen Brennstoff. Neben der jetzt kontinuierlichen Produktion von Wärme und Strom erhöht sich auch die Leistung des BHKW gegenüber dem reinen Erdgasbetrieb.” Die Nennleistung eines klärgasbetriebenen BHKW muss im reinen Erdgasbetrieb zwingend verringert werden, da der Motor speziell für das Klärgas konzipiert und gebaut wurde, um den bestmöglichen elektrischen Wirkungsgrad zu erreichen. Mit der Gasmischanlage erhöht sich seine Leistung linear mit dem Anteil des Klärgases im Gemisch.
Grewe sieht noch eine weitere positive Auswirkung des Einsatzes der Gasmischanlage: “Die massive Verringerung der Zahl der Start-Stopp-Zyklen des BHKW trägt elementar zur Reduzierung der mechanischen Belastung des Moduls bei und damit zur höheren Verfügbarkeit bei geringerem Serviceaufwand.” Die neue Gasmischanlage ist für alle Baureihen der 2G BHKW in einem Leistungsband von 50 bis 4.000 kW verfügbar.
Neben der Entwicklung mechanischer Bauteile war die elektronische und regelungstechnische Seite der Innovation von besonderer Bedeutung. Für Grewe hat die Entwicklung spezifischer Software im Hause 2G gleichrangigen Anteil an der Innovation: “Die variable Durchmischung von Klärgas mit Erdgas zu einem homogenen Brennstoff wird durch eine Anpassung der Betriebsparameter in der Motorsteuerung ausgeregelt. Die Emissionen als Führungsgröße der Motoreinstellung bleiben auch während der verschiedenen Betriebsphasen konstant.” Den Praxistest in Form eines Pilotprojekts hat das System bereits in einem Klärwerk mit einem fehlerfreien Betrieb über mehr als 3.000 Betriebsstunden erfolgreich absolviert. Zusätzlich zur Leistungssteigerung des BHKW-Moduls und einer kontinuierlichen Produktion von Wärme und Strom ermöglicht die neue Gasmischanlage auch eine sehr kleine Dimensionierung von Klärgasspeichern, da fehlende Klärgasmengen durch die dynamische Erdgaszufuhr ausgeglichen werden können.
Mit der Gasmischanlage wird einerseits fehlendes Gasvorkommen ausgeglichen, andererseits gelingt es aber auch so, energetische Schwachgase brennbar zu machen. Über die Nutzung in klärgasbetriebenen BHKW hinaus sieht Grewe für die Innovation daher auch in anderen Anwendungsfeldern Einsatzmöglichkeiten: “Es bieten sich viele weitere Anwendungsmöglichkeiten an wie zum Beispiel die Verwendung von sehr schwach energetischem Gas aus Deponien oder von Grubengas. Durch die Erdgasbeimischung besteht jetzt die Möglichkeit, diese Schwachgase effizient in BHKW zu verstromen.”
Weitere Informationen: www.2-g.de
