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Biomassekraftwerke
Wie aus altem Holz Ökostrom wird

Aus Altholz Strom erzeugen? Biomassekraftwerke machen das möglich, indem sie das in Bäumen gespeicherte Sonnenlicht thermisch verwerten. Damit leisten sie einen wichtigen Beitrag zur Kreislaufwirtschaft.
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Solarstrom gehört die Zukunft – jedenfalls wenn es nach einer aktuellen Studie des Berliner Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change geht. Die beteiligten Forscher gehen davon aus, dass im Jahr 2050 zwischen 30 und 50 Prozent des weltweit verbrauchten Stroms aus der Kraft der Sonne stammen werden. Den Löwenanteil sollen demzufolge Photovoltaikanlagen beisteuern.

Doch nicht nur blau schimmernde Kollektoren auf Feldern, Hausdächern oder Parkuhren wandeln Sonnenlicht in Elektrizität um. Kraftwerke, die mit Biomasse betrieben werden, produzieren Strom aus erneuerbaren Materialien wie Forstabfällen, Ernterückständen, Sägespänen aus der industriellen Fertigung oder auch aus Kaffeesatz. Bäume, Getreide oder Kaffeebohnen teilen dabei eine Gemeinsamkeit: Wie alle natürlichen Materialien benötigen sie die Energie der Sonne, um zu wachsen, und speichern diese in ihren Zellen. Aus dieser chemisch gebundenen Solarenergie wird in Biomassekraftwerken Strom.

Eine dieser Anlagen steht in Oberfranken. Im Bio- und Holzkraftwerk Zapfendorf, das seit 2016 von Veolia betrieben wird, werden pro Jahr bis zu 65.000 Tonnen Altholz aller Klassen, also auch gefährlicher Holzabfall, zur Energiegewinnung thermisch verwertet. Jährlich entstehen auf diese Weise rund 47.000 Megawatt Strom. „Das reicht, um 12.000 Einfamilienhaushalte mit Energie zu versorgen“, sagt Harald Söll, Niederlassungsleiter des Bio- und Holzkraftwerks Zapfendorf.

Das Verfahren dabei ist relativ simpel: Die Holzabfälle werden zunächst vor Ort zerkleinert und gesiebt, anschließend in einem Industrieofen verbrannt. Die dabei entstehende Temperatur von mehr als 850 Grad Celsius bringt Wasser in den Rohren der Verbrennungsanlage zum Kochen. Der frei werdende Dampf treibt eine Turbine an, die wiederum an einen stromerzeugenden Generator gekoppelt ist.

Weil Biomassekraftwerke so gleichzeitig Strom und Wärme produzieren (Kraft-Wärme-Kopplung), haben sie einen besonders hohen Wirkungsgrad. Moderne Anlagen steigern diese Effizienz noch weiter, indem sie nicht nur die erzeugte Elektrizität über das Hochspannungsnetz der Allgemeinheit zur Verfügung stellen, sondern auch die durch dessen Herstellung entstehende Abwärme über ein Nah- oder Fernwärmenetz Privathaushalten und anderen Betrieben zur Verfügung stellen.

Die Abwärme kann auch zur Trocknung von Klärschlämmen aus Industriekläranlagen und kommunalen Kläranlagen der Region genutzt werden. Denn erst in getrocknetem Zustand lassen sich Klärschlämme in Industriekraftwerken mit verbrennen, beispielsweise in Zementwerken. Dies ist ein wichtiger Beitrag zum Umwelt- und Ressourcenschutz, da in den Industriekraftwerken auf den Einsatz von fossilen Brennstoffen, wie Braunkohle oder Erdgas, verzichtet werden kann. Am Veolia-Standort Laubberg im Oberpfälzer Hahnbach soll bereits im Dezember eine solche Klärschlammtrocknungsanlage in Betrieb gehen, berichtet Betriebsleiter Herbert Wirth über den Baufortschritt. Im etwa 130 Kilometer entfernten Bio- und Holzkraftwerk Zapfendorf hingegen werden derzeit die technischen Voraussetzungen geschaffen, um solche Klärschlämme künftig direkt im eigenen Kraftwerk thermisch zu verwerten. Die behördliche Genehmigung dafür liegt bereits vor.

Indem Biomassekraftwerke aus organischen Abfallstoffen mit dem gleichem Aufwand Strom produzieren, wie für deren Entsorgung nötig wäre, leisten sie außerdem einen wichtigen Beitrag zur Recyclingwirtschaft. „In unserer Anlage können auch verleimte, lackierte oder mit Holzschutzmittel behandelte Hölzer sowie gefährlichen Holzabfall, etwa teerölimprägnierte Bahnschwellen, nach entsprechender Aufbereitung verfeuert werden“, sagt Harald Söll. Eine Deponierung solcher Abfälle ist aus gutem Grund in Deutschland schon mehr als eine Dekade lang verboten.

Einen positiven Beitrag liefern Biomasseanlagen ebenfalls hinsichtlich des Treibhauseffekts. Im Gegensatz zu Kohlekraftwerken wird Strom dort CO2-neutral produziert. Denn wenn Holz, Stroh oder Getreide verbrennt, wird kein zusätzliches Kohlendioxid abgegeben, sondern nur das, was bereits in den Pflanzen gespeichert ist. Allerdings werden bei der Verbrennung andere, teils auch problematische Stoffe freigesetzt.

Im Zapfendorfer Werk filtert deshalb eine leistungsfähige Reinigungsanlage umweltschädliche Rauchgase und Staubpartikel aus dem Verbrennungsofen heraus. Ein Katalysator reduziert zusätzlich austretende Stickoxide. „Die Emissionswerte können im Rahmen der zulässigen Grenzwerte gehalten werden“, sagt Harald Söll. Gleichzeitig sorgen die hohen Kesseltemperaturen und eine Rauchgasrückführung für eine bessere Verbrennung. So wird aus rund 90 Prozent des Energiegehalts alter Hölzer grüner Strom.