Holzvergasung ist eine Technologie, sie sich vor allem in Zeiten von Treibstoffmangel bewährt hat und nun wiederentdeckt wurde. Eine Anlage, die bei dieser technischen Renaissance teilnimmt, befindet sich in der steirischen Gemeinde Pöllau.

Seit eineinhalb Jahren erzeugt die KWK-Anlage Ökostrom und thermische Energie für die Region.

Das Heizkraftwerk im steirischen Pöllau ist ein einzigartiges Projekt in der Region. Die Anlage erzeugt Strom und Wärme aus Holz. Das sogenannte Holzgas, welches unter Sauerstoffabschluss aus dem Holz extrahiert und über eine Filteranlage von Staub- und Teerkomponenten gereinigt wird, dient als Treibstoff für einen Gasmotor. Der Motor wiederum betreibt einen Generator, der Bewegungsenergie in elektrischen Strom umwandelt. Durch diese Kraft-­Wärme-Kopplung kann ein höherer Wirkungsgrad erreicht werden, was wiederum der Umwelt zu Gute kommt.

Spezialist in Sachen Holzvergasung
Als Spezialist für Verstromungsanlagen im Bereich Biomasse war das Technische Büro für Erneuerbare Energie – Ing. Leo Riebenbauer aus Pinggau für die Planung und das Projektmanagement der Holzvergasungsanlage verantwortlich. Der erzeugte Ökostrom wird über die OeMAG (Abwicklungsstelle für Ökostrom) in das öffentliche Stromnetz gespeist, die thermische Energie geht zur Gänze ins Heizwerk. Die Leistung des Holzvergasers vom Hersteller Urbas beträgt dabei 180 kW elektrisch und 320 kW thermisch – 1,1 Millionen Euro wurden dafür in das Projekt investiert. Nebenbei produziert die Photovoltaikanlage am Dach des Heizhauses mit einer Leistung von 150 kWp über das ganze Jahr hinweg Ökostrom. „Wir haben in Pöllau ein Energiezentrum errichtet, das gemeinsam mit der Photovoltaik­anlage und dem Holzvergaser – dem Herzstück der Anlage – 3,5 MW/h Energie produziert“, berichtet Hannes Windhaber, einer der Betreiber der Anlage.

Energiegewinnung in vier Schritten
Die Betreiber des ÖKO-Heizkraftwerk Pöllau sind vom Konzept der Vergasung von Biomasse überzeugt. Der Prozess der Holzvergasung kann in vier Stufen unterteilt werden. In einem ersten Schritt wird durch Erhitzung das in der Biomasse noch vorhandene Wasser verdampft. Die zweite Phase ist gekennzeichnet durch die Überführung wesentlicher Teile des Holzes in die Gasphase. In der dritten Stufe wird ein Teil der entstandenen Gase sowie des verbliebenen Kohlenstoffs verbrannt. Dies liefert die Energie für die zwei vorangegangenen Phasen und den letzten Schritt – die Reduktion, die zur Entstehung der heizwertreichen Komponenten des Produktgases führt. Im Gegensatz zu anderen KWK-Verfahren wird in Pöllau dafür kein Arbeitsmedium wie Wasser oder Thermoöl benötigt. Daraus ergibt sich ein wesentlich höherer elektrischer Wirkungsgrad der Gesamtanlage.

Kompromiss für ideales Heizgut
Größte Herausforderung beim Betrieb ist die Beschickung mit dem idealen Heizgut. Während Hackschnitzel mit dem niedrigeren Anschaffungskosten und weniger Lagerkapazitäten punktet – was sich wiederum auch positiv auf den Preis auswirkt –, sorgt größeres Hackgut für eine bessere Energieausbeute und ist weniger schimmelanfällig. „Scheitholz mit etwa 15 cm Größe (Hackgut der Größe G100) wäre ideal – leider ist es zu teuer“, erläutert Hannes Windhaber vom ÖKO-Heizkraftwerk Pöllau. So wurde ein Kompromiss gefunden: Faserholz, das von einem Großhacker der Firma Bentele zu mindestens 35 mm großen Holzsplittern zerkleinert wird. Der Grund für die Mindestdimensionierung ist der Staub, der sonst beim Absaugen des Holzgases durch den Saugzugventilator mitsamt der Feinteile mitaufgenommen werden würde und dadurch die Filteranlage belegen könnte. Im direkten Anschluss folgt nach dem Hacken der nächste Arbeitsschritt: In der Siebanlage werden alle zu kleinen Holzteile aussortiert. Alle anderen werden in die Trocknungsanlage geleitet. Das aus 70 Prozent Hartholz und 30 Prozent Weichholz bestehende Heizmaterial – da Hartholz einen geringeren Harzanteil hat, wird dieses präferiert – verliert hier einiges an seinem Feuchtigkeitsgehalt. Von den ursprünglich 35 bis 45 Prozent Feuchtigkeit verbleiben unter 15 Prozent. Über Messgeräte werden ständig die Werte kontrolliert. Für die Heizsaison im Herbst und Winter vorzuarbeiten und das Lager mit Hackgut zu befüllen, ist leider nicht möglich: Gesiebtes Hackgut schimmelt extrem, sobald das passiert, braucht es mehr Aufwand beim Trocknen. „Aber durch die Größe der Halle haben wir dieses Problem im Griff – wir hacken außerdem nie zu viel“, so der Betreiber.

Lösungen zum Energiesparen zeigen sich bei Betrieb
Während des Betriebs zeigen sich immer wieder Möglichkeiten, Energie zu sparen – so auch beim Trocknungsprozess. „Zu Beginn haben wir die Wärme vom Holzvergaser für das Trocknen verwendet. Doch dann haben wir bemerkt, dass über den Motorraum viel Wärme ungenutzt entweicht. Seitdem werden 50 kW Abwärme, die ursprünglich vernichtet worden wäre, jetzt zur Trocknung geleitet“, erläutert Hannes Windhaber.

Nach Ausfall nun störungsfreier Betrieb
 „Wir haben jetzt das erste volle Wirtschaftsjahr 2016 hinter uns und sind sehr zufrieden“, blickt der Betreiber der KWK-Anlage in Pöllau auf die letzten Monate zurück. An dem positiven Resümee konnte selbst ein einmonatiger Betriebsausfall im Herbst nicht rütteln – es zeigt nur viel eher, wie überzeugt der Betreiber des steirischen Kombiheizwerks von der Anlage ist. Etwa nach einem Jahr Betrieb kam es letzten September zu dem Ausfall: Eine Ölleitung riss, das Öl kam mit dem heißen Motor in Kontakt – der Vergasermotor brannte ab. „Aber dadurch, dass der Motor sehr gut geschützt ist, ist nicht mehr passiert, als dass dieser kaputt war“, erzählt der Betreiber. Der Schaden bezifferte sich auf 100.000 Euro – ein Versicherungsfall. „Wir hatten danach einen Monat Stehzeit, seit 28. Oktober fahren wir wieder mit voller Kraft.“ Seither läuft die Anlage zur vollsten Zufriedenheit ohne Zwischenfälle und versorgt die Region mit Energie aus Holzgas.