Ein Holzpellet-BHKW besteht mindestens aus einem Holzvergaser und einem BHKW. Dieses kann, abhängig davon, wie die Anlage kombiniert wird, aus einem Kilogramm Holzpellets mit einem Heizwert von 5 kWh pro Kilogramm bis zu 2,75 kWh Wärme und bis zu 1,6 kWh Strom erzeugen. Prinzipiell können Holzpellet-BHKW somit einen Gesamtwirkungsgrad von über 80 Prozent erreichen.
Zum Erreichen dieser guten Energieausbeute werden die Holzpellets zuerst im Vergasungsreaktor getrocknet und zu Holzgas umgewandelt. Dieses wird vor der Zuführung in den sensiblen Gasmotor gereinigt. Herausforderung für einen sicheren Betrieb des Gasmotors ist eine gleichbleibend gute Qualität und stabile Belieferung mit Holzgas. Die Bewegungsenergie des Gasmotors wird im Generator zu elektrischer Energie umgewandelt. Abwärme, die bei der Verbrennung des Holzgases im Gasmotor freigesetzt wird, und die erzeugte Wärme aus den Restbestandteilen der Holzpellets werden zur Deckung des Wärmebedarfs verwendet.
In der Regel werden BHKW zur Grundlastversorgung mit Strom und zur Deckung des Wärmebedarfs ausgelegt. Dies setzt einen ganzjährig möglichst gleichbleibend hohen Wärme- und Strombedarf voraus, da Anlagenlaufzeiten von über 8.000 Stunden im Jahr angestrebt werden. Holzpellet-BHKW können aber bereits ab 4.000 Stunden im Jahr wirtschaftlich betrieben werden.
"Der durch das Holzpellet-BHKW erzeugte Strom kann dabei selbst verbraucht oder zu kalkulierbaren Vergütungen in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden – ein Energiekonzept, das besonders nachhaltig und unabhängig von fossilen Rohstoffen ist. Bedarfsspitzen, zum Beispiel im Winter oder zu bestimmten Tageszeiten, können durch einen Holzpelletkessel, der oftmals bereits vorhanden ist, abgedeckt werden", erklärt Sandra Seidel von Spanner Re² GmbH.
Eine Kombination mit Photovoltaik und Batteriesystemen kann zusätzlich schwankende Stromverbräuche ausgleichen. Dieser Zusammenschluss kann fossile Aggregate für die Notstromversorgung oder im Inselbetrieb ohne öffentlichen Netzanschluss ersetzen.
Vergütung von Strom aus Holzpellet-KWK-Anlagen
Für beide Anlagentypen gilt, dass der produzierte Strom zum größten Teil selbst genutzt werden sollte. Dies bietet einen großen finanziellen Vorteil im Vergleich zum Bezug des Stroms aus dem öffentlichen Verteilungsnetz. Übersteigt die Stromerzeugung dennoch den Stromverbrauch, kann der Überschuss in das Versorgungsnetz gespeist werden.
In diesem Fall hat der Anlagenbetreiber den Anspruch, eine Vergütung durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) oder Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWKG) zu erhalten. Prinzipiell richtet sich die Verwendung nach der Nutzung des selbst produzierten Stroms. Ist diese hoch, ist das KWKG attraktiver. Ist der Verbrauch des selbst produzierten Stroms gering, kommt eher die Vergütung über das EEG in Frage.
Ab April 2018 ist die maximale Vergütung durch das EEG bei 13,12 Cent pro kWh elektrisch festgesetzt. Beispielsweise kann eine 10 kWel-Holzpellet-KWK-Anlage bei einer Laufzeit von 2.500 Stunden 25.000 kWh Strom erzeugen. Wird nur die Hälfte verbraucht und die andere Hälfte ins öffentliche Netz gespeist, kann eine Einnahme von bis zu 1.650 Euro erwirtschaftet werden. Hinzu kommt gegebenenfalls der Erlös der Wärmebereitstellung.
Fazit
Die Nutzung der Kraft-Wärme-Kopplung wird zur erfolgreichen Fortführung der Energiewende und für den Klimaschutz eine zunehmend wichtigere Rolle spielen. Die Verbindung des nahezu klimaneutralen Energieträgers Holzpellets mit einer kombinierten Wärme- und Stromerzeugung bietet hierfür eine effektive Lösung an.
Holzpellet-KWK-Anlagen sind heute ausgereift und praxiserprobt. Damit stehen sie aus technischer Sicht den fossilen KWK-Anlagen in nichts nach. Das Potential für KWK-Anlagen mit Holzpellets ist noch lange nicht ausgeschöpft. Da Deutschland über sehr große Sägerestholzpotentiale verfügt, ist der Standort zur kostengünstigen Herstellung von Holzpellets hervorragend geeignet.
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