Nachhaltige Energieerzeugung aus Holz
Gekoppelte Wärme- und Krafterzeugungssysteme (KWK) liefern Strom und Wärme als integriertes. Im Gegensatz zu den meisten konventionellen Elektrizitätswerken, wo Hitze verschwendet wird, bieten die KWK-Systeme die Möglichkeit zur Wiedergewinnung der erzeugten Hitze, wodurch der Wirkungsgrad des Systems erhöht wird. Bei der Wahl des KWK-Systems ist der elektrische Wirkungsgrad einer validierten Technologie ein Schlüsselargument. Neben wirtschaftlichen Vorteilen können KWK-Systeme wegen der damit verbundenen Reduktion von NOx, SO2 und CO2 Emissionen auch eine bedeutende Rolle zur Bekämpfung der globalen Erwärmung beitragen. Zusätzlich hierzu mindert der Einsatz von KWK den Verbrauch an fossiler Energie im Vergleich zu konventionellen Systemen und kann durch die verteilte Erzeugung die Netzlast reduzieren. Es gibt jedoch immer noch technische, wirtschaftliche, marktbezogene, institutionelle, politische und gesetzgebende Fragestellungen. Obwohl die auf Basis von Dampfturbinen arbeitenden KWK-Technologien für kleinmaßstäbliche Anwendungen wichtig sind, so schränkt der geringere Wirkungsgrad und der Rationalisierungseffekt ihre weit verbreitete Verwendung noch ein. Zusätzlich besteht eine Unsicherheit im Brennstoffangebot für mit holzhaltigen Komponenten gespeiste KWK-Einheiten, wodurch sie nicht angemessen sind. Des weiteren sind Stirlingmotoren, Heißluftturbinen und organische Rankine-Prozesse (ORC, Organic Rankine Cycles) vielversprechende Alternativen für den künftigen Einsatz. Nach Untersuchung der Stromkosten von Systemen im Klein- und Großmaßstab wurden zwischen verschiedenen Systemen Vergleiche durchgeführt. In herkömmlichen Wärmekraftwerken ist die gleichzeitige Verbrennung von Holz und fossilen Brennstoffen bei großmaßstäblichen Anwendungen sehr beliebt geworden. Für kleinmaßstäbliche Stromerzeugung mit Holz ist die Technologie des extern befeuerten Stirlingmotors für künftige ökonomische Stromerzeugung vielversprechend. Die Projektarbeit erforschte einen Satz fortschrittlicher Modelle für KWK-Technologien, darunter auch technisch-ökonomische, Angebots-, Hybrid-, wirtschaftliche, Energiekostenkalkulations-, Optimierungs-, Besteuerungs-, sowie Anpassungs- und Diffusionsmodelle. Es sind Hilfsmittel verfügbar für die KWK-Planung, die Entscheidungshilfe, eine Checkliste für grundlegende Maßnahmen und SWOT-Analyse mit einschließen. Weitere Informationen sind abrufbar unter: http://www.echaine.org/(öffnet in neuem Fenster)
