Regionales Holzenergie-Contracting Bechhofen, Deutschland

Wärmeversorgung eines Schul- und Sportzentrums mit Hallenbad

In der Stadt Bechhofen im Landkreis Ansbach in Mittelfranken unterhält die Gemeinde ein Schul- und Sportzentrum, dessen mit 30 Jahren veraltete Heizkesselanlage einer dringenden Sanierung unterzogen werden musste.

Dank der Initiative der Firma T+E Humuswerk GmbH, die in nur zwei Kilometer Entfernung zum Schulzentrum ein Humuswerk betreibt und dem Gemeindegremium im Jahr 2000 ein entsprechendes Konzept vorlegte, fiel die Entscheidung zur Umstellung der Wärmeversorgung auf Biomasse. Unterstützt wurde der Entscheidungsprozess durch die Aufgeschlossenheit der Gemeinde, den zu dieser Zeit stark steigenden Ölpreis und durch die langfristige Sicherheit der Brennstoffversorgung über das nahe Humuswerk. Interessant machte das Projekt vor allem das an das Sportzentrum angebundene Hallenbad, so dass eine gleichmäßige Auslastung der Anlage realisiert werden konnte.

Als Vertragsform wurde das klassische Wärme-Contracting mit einer langfristigen Laufzeit von 25 Jahren gewählt. Planung, Finanzierung, Bau und Betrieb der Anlage liegen in der Verantwortung der T+E Humuswerk GmbH, die benötigten Flächen für die Heizanlage wurden von der Gemeinde über einen Pachtvertrag zur Verfügung gestellt. Die technischen Schnittstellen zu gemeindeeigenen Anlagen (Heizölkamin, Heizöltank, Stromanschluss und Wärmeverteilsystem) wurden vertraglich klar geregelt.

Abrechnungsgrundlage für den Betreiber sind die abgenommenen Wärmemengen des Holz- bzw. des Spitzenlast-Ölkessels, die Gemeinde trägt damit kein wirtschaftliches Risiko an den Kesselanlagen. Die Preisgleitklausel wurde so gehalten, dass auf spekulative Elemente verzichtet wurde, um eine größtmögliche Fairness für beide Vertragspartner zu gewährleisten.

Ü ber das Schul- und Sportzentrum hinausgehend konnten aus wirtschaftlichen Gründen keine weiteren Wärmeabnehmer angeschlossen werden. Eine Prüfung ergab, dass für benachbarte Einfamilienhäuser die nötige Wärmedichte fehlte.

Einziger Wärmeabnehmer ist damit die Gemeinde Bechhofen, die Eigentümerin der angeschlossenen Gebäude ist.

Das Konzept

Die Merkmale des ausgearbeiteten Konzeptes waren:

• externes Biomasseheizgebäude mit angekoppeltem Brennstoffbunker in kosteneffizienter und zweckentsprechender Bauweise
• Einbeziehung der vorhandenen Verkehrsflächen und der Topografie zur einfachen Bunkerbeschickung
• Verwendung robuster Fördertechnik ohne Schneckenförderung (hydraulischer Brennstoffeinschub, Vorschubrostfeuerung, Ascheaustrag über Fallschacht)
• automatische Kesselrohrabreinigung
• hydraulischer Faltdeckel als Bunkerdach
• kurze Wärmeleitungen in das bestehende Wärme-Intranetz
• externes Hauptbrennstofflager am Humuswerk

Die Anfahrt des Brennstoffbunkers verläuft über eine bestehende Feuerwehrzufahrt. Der Spitzenlast-Ölkessel und der Pufferspeicher sind im bestehenden Heizungsraum der Schule integriert. Dort befindet sich auch der Wärmetauscher für die Übergabe ins bestehende Verteilersystem der Gebäude. Der Holzkessel ist über eine 70 Meter lange Nahwärmeleitung mit dem Pufferspeicher gekoppelt.

Die Realisierung

Nachdem im Dezember 2000 der Vorvertrag mit der Gemeinde geschlossen war, blieben dem Contractor nur 9 Monate Zeit für:

• den Förderantrag und die Zuschussbewilligung,
• den ausgehandelten Detailvertrag mit der Gemeinde,
• die komplette Planung und Ausschreibung von Bau und Technik,
• die Baugenehmigung,
• und den Bau selbst.

Für die Demontage der Altanlage und die Wiederherstellung der Wärmeversorgung war in 2001 ein Zeitfenster von gerade 6 Wochen Sommerferienzeit vorgesehen. Dieser enge Realisierungszeitrahmen konnte eingehalten werden, weil alle Arbeiten zügig und problemlos abliefen.

Der Spitzenlastkessel ging Anfang September, der Biomasseteil Mitte November des Jahres 2001 ans Wärmenetz.

Anlagenbetrieb und Wartungsarbeiten

• Der 360 kW-Kompaktkessel der Firma Schmid AG Holzkesselbau besitzt einen hydraulischen Vorschubrost, eine „Low-NOx“-Feuerungstechnik sowie eine kesselintegrierte Zyklon-Abgasentstaubung.
• Die Brennstoffanlieferung erfolgt in 40 m3-Containern entsprechend der Wärmeabnahme, im Winter etwa 2-3 mal wöchentlich.
• Feuerraum- und Flugaschen werden automatisch ausgetragen und in separate Container gefördert. Die Aschemenge liegt bei etwa 3 Gew.-% des Eingangsbrennstoffs. Die Rostasche wird als mineralischer Dünger landwirtschaftlich verwertet, die Flugasche wird deponiert.
• Aufgrund der elektronischen Steuerung und der automatisierten Ascheaustragung macht die Anlage nur einen verminderten Wartungsaufwand erforderlich. Etwa 2-3 mal wöchentlich ist die Anlage zu kontrollieren, die Aschecontainer zu wechseln.
• Der gesamte geschätzte Arbeits-, Reinigungs- und Verwaltungsaufwand liegt bei etwa 200 Stunden pro Jahr.

Betriebserfahrungen

Zur Inbetriebnahme wurde der Einsatz verschiedener Brennstoffe (Waldholz, Sägeresthölzer und holziger Grünschnitt) erprobt mit dem Ergebnis, dass alle verwendeten Brennstoffe einsetzbar sind. Die Anlage reagiert allerdings auf stark wechselnde Brennstoffeigenschaften mit einem Leistungsabfall.

Bei den Grünschnittmaterialien führten vor allem höhere Steingehalte zu Spreizung der Rostrippen.

Erdanhaftungen beim ankompostierten Grüngut verursachten neben einem schlechten Heizwert Verschlackungen im Ofen und einen schlechten Ausbrand des Brennstoffes, sowie erhöhten Ascheanfall.

Insbesondere in Zeiten, in denen der Kessel seine maximale Leistung abgeben soll, ist die Verwendung eines praxiserprobten Brennstoffmixes notwendig.

Gerade bei Astwerk wurde die Erfahrung gemacht, dass aus wirtschaftlichen und heizwertrelevanten Gründen dieses Material möglichst unzerkleinert getrocknet und nach der Zerkleinerung zügig verbrannt werden sollte.

Die hydraulische Brennstoffzuführung bereitet keine Probleme, genauso wie der unkomplizierte Ascheaustrag per Fallschacht. Selbst bei schwierigen Materialien arbeitet die Technik nahezu störungsfrei. Insofern erwies sich die Entscheidung als richtig, auf jegliche Schneckenförderung beim Einsatz von variablen Brennstoffen zu verzichten.

Resümee

Die Anlage erfüllt die kalkulierten Erwartungen bisher in vollem Umfang. Schwierigere Brennstoffe wie holzige Anteile des Grünschnittes bedürfen neben einer angepassten, robusten Fördertechnik einer entsprechend guten Aufbereitung.

Für ein geeignetes Projekt zur Erzeugung von Biomassewärme kann selbst bei dem heutigen niedrigen Preisniveau der konventionellen Brennstoffe Öl und Gas eine vergleichbare Wirtschaftlichkeit gegeben sein. Voraussetzung dafür ist die Beibehaltung der aktuellen Förderpolitik des Freistaates Bayern, die Nutzung vorhandener örtlicher und regionaler Strukturen und sich anbietender örtlicher Brennstoffquellen, sowie eine gute Dimensionierung und Konzeption der Anlage.

Technische Daten

Wirtschaftliche Daten

Investitionskosten (netto)

Das Projekt wurde von der Bayerischen Staatsregierung im Rahmen der Regionalen High-Tech-Offensive Zukunft Bayern mit 35 % der Gesamtinvestitionen gefördert.

Wärmekosten

Zusammen mit einem durchschnittlichen Brennstoffpreis von ca. 7 €/Sm3 liegen die Gesamtheizkosten zwischen 45 und 48 €/MWh.

Kontakt

Anlagenbetreiber: T+E Humuswerk GmbH
GF Herr Manfred Schmidt
Waizendorf 3
91572 Bechhofen
Tel. 0 98 22/8 35 80
Fax 0 98 22/8 35 81
E-Mail: info@te-humuswerk.de