Brennstoff- und Heizwerk-Rechentools

Die unten aufgelisteten Rechentools bieten eine erste Orientierung für die Verwendung von Biomasse aus Paludikultur als Brennstoff. Für eine weitergehende Beratung bietet das Greifswald Moor Centrum im Rahmen von Projekten individualisierte Beratung an. Interessenten können sich an an info@greifswaldmoor.de wenden.

Das Rechentool bietet eine Abschätzung zum Flächenbedarf für eine bestimmte Heizwerkgröße bzw. der möglichen Heizwerkgröße bei einer bestimmten Flächenverfügbarkeit. Außerdem kann der Einfluss des Wassergehaltes auf den Heizwert der Biomasse bestimmt werden und das Treibhausgas-Reduktionspotential beim Ersatz verschiedener fossiler Brennstoffe abgeschätzt werden.

Rechentools    

Flächenbedarf für unterschiedliche Heizwerkgrößen

Durch Anpassung der Eingangsdaten links kann für eine bestimmte Heizwerkleistung [kW] der Flächenbedarf [ha] bei unterschiedlichem Nutzungsumfang (Volllaststunden) und Wassergehalt [%] des Brennstoffs abgeschätzt werden.
Die Abschätzung stellt den Optimalfall dar. In der Praxis muss berücksichtigt werden, dass u.U. nur ein Teil der verfügbaren Fläche geerntet werden kann und der Biomasseertrag von Jahr zu Jahr variiert.

Heizwerkleistung Volllaststunden Wassergehalt Brennstoff

Mögliche Heizwerkgröße für eine verfügbare Erntefläche

Durch Anpassung der Eingangsdaten links kann für eine verfügbare Erntefläche [ha] mit einem bestimmten Biomasseertrag [t TM/ha] und Brennstoff-Wassergehalt [%] die mögliche Kesselleistung [kW] eines potentiellen Heizwerkes bei unterschiedlichem Nutzungsumfang (Volllaststunden) berechnet werden.
Die Abschätzung stellt den Optimalfall dar. In der Praxis muss berücksichtigt werden, dass u.U. nur ein Teil der verfügbaren Fläche geerntet werden kann und der Biomasseertrag von Jahr zu Jahr variiert.

Verfügbare Erntefläche Biomasseertrag Wassergehalt Brennstoff

Heizwert und Heizöläquivalent

Durch Anpassung der Eingangsdaten links kann anhand verschiedener Parameter der Heizwert des feuchten Brennstoffes und der Energieertrag und die diesem entsprechende Heizölmenge abgeschätzt werden.

Heizwert TM Wassergehalt Brennstoff Verfügbare Erntefläche Biomasseertrag

Reduktionspotential Treibhausgasemissionen

Durch Anpassung der Eingangsdaten links kann das Vermeidungspotential von Treibhausgasemissionen bei der Nutzung von Biomasse aus Paludikultur als Brennstoff eingeschätzt werden. Bei der Berechnung wird die Emissionsreduktion durch Vernässung und durch den Ersatz fossiler Energieträger sowie die Aufwendungen für die Bereitstellung des Biomassebrennstoffes berücksichtigt.

Heizwerkleistung Volllaststunden Brennstoffaufbereitung  
Ersetzter Brennstoff  
Entwässerungstiefe unter Flur (Mittel)

Berechnugsgrundlagen
Durch die Nutzung von Biomasse wiedervernässter Moore können auf zweifache Weise Treibhausgasemissionen reduziert werden. Einerseits durch die Einsparung von Emissionen durch die Vernässung und andererseits durch den Ersatz fossiler Energieträger bei der Nutzung der Biomasse als Brennstoff.
Vernässung: Treibhausgas-Reduktionspotential welches durch die Anhebung des Wasserstandes in Flurnähe erreicht wird. Je tiefer der Moorstandort vor der Vernässung entwässert war, desto höher ist das Reduktionspotential. Details zur Berechnungsgrundlage finden sich auf der Seite des Klimaschutzrechners unter Details. mehr...
Ersatz fossiler Brennstoffe: Treibhausgas-Reduktionspotential welches sich aus dem Ersatz fossiler Energieträger ergibt. Dabei werden unterschiedliche Emissionsfaktoren für die fossilen Energieträger und die Unterschiede bei der Effizienz berücksichtigt. Je höher die Emissionen des ersetzen Brennstoffes, desto höher ist auch das Reduktionspotential.
Bereitstellung: Darstellung der Emissionen die durch die Ernte, ggf. Aufbereitung (Pelletieren) und bei Nutzung im Heizwerk verursacht werden. Diese Emissionen verringern das Reduktionspotential.
Bilanz: Summe des Treibhausgas-Reduktionspotentials unter Berücksichtigung der Einsparungen durch die Vernässung und den Ersatz des fossilen Energieträgers sowie den Emissionen die durch die Bereitstellung/Nutzung der Biomasse verursacht werden.

Diese Berechnung ist eine vereinfachte Schätzung zur ersten Orientierung. Für eine auf den Einzelfall zugeschnittene, detaillierte Berechnung bietet das Greifswald Moor Centrum im Rahmen von Projekten individualisierte Beratung an.

Abkürzungen: a - Jahr, FM - Frischmasse, h - Stunde, ha - Hektar, kW - Kilowatt, kWh - Kilowattstunde, m³ - Kubikmeter,
MJ - Megajoule, PE - Primärenergie, SE - Sekundärenergie, THG - Treibhausgas, TM - Trockenmasse, w - Wassergehalt

Quellen und weitere Informationen

Bei der Nutzung von Halmgütern als Brennstoff haben die Investitions- und Betriebskosten den Hauptanteil an den Wärmebereitstellungskosten. Die Brennstoffpreise hingegen sind vergleichsweise gering. Deshalb ist eine Nutzung nur dann wirtschaftlich, wenn eine hohe Zahl von Volllaststunden erreicht werden kann. Beispiele hierfür sind die Deckung des betriebsinternen Wärmebedarfs (z.B. bei der Ferkelaufzucht) oder die Bereitstellung der Grund- und Mittellast in Fernwärmenetzen (s. Beispiel Heizwerk Malchin).

Quellen & Links

[1]   Dahms, T. et al. (2017): Halmgutartige Festbrennstoffe aus nassen Mooren.
Universität Greifswald. 68 S. mehr...

[2]   Heizwerk Malchin: www.niedermoor-nutzen.de

[3]   Wichtmann, W., Schröder, C. & Joosten, H. (Hrsg.) (2016): Paludikultur – Bewirtschaftung nasser Moore.
Schweizerbart, Stuttgart, 272 S.

[4]   IINAS (Hrsg.) (2017): Globales Emissions-Modell Integrierter Systeme (GEMIS) 4.95.
Internationales Institut für Nachhaltigkeitsanalysen und -strategien, Darmstadt. GEMIS.

[5]   Couwenberg et al. (2011) Assessing greenhouse gas emissions from peatlands using vegetation
as a proxy. Hydrobiologia 674: 67-89. pdf

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