So funktioniert ein Biomasseheizkraftwerk

Biomasseheizkraftwerk oder kurz BMHKW – so nennt man einen Kraftwerkstyp, in dem aus erneuerbaren Rohstoffen Wärme und elektrischer Strom entsteht. Die Zahl der Anlagen ist in Deutschland seit der Jahrtausendwende kontinuierlich angewachsen. Erfahren Sie, warum Biomasseheizkraftwerke als sehr effizient gelten und welche Vor- und Nachteile die Technologie hat.

Die Themen im Überblick:

Das Grundprinzip eines Biomasseheizkraftwerks: Die Kraft-Wärme-Kopplung

In einem Biomasseheizkraftwerk entsteht zunächst durch die Verbrennung von Biomasse elektrischer Strom – ebenso wie in einem reinen Biomassekraftwerk. Doch die Umwandlung der Brennstoffe in Elektrizität funktioniert nie vollständig. Ein Teil der eingebrachten Energie geht normalerweise als Abwärme in die Umgebung verloren. Anders in Biomasseheizkraftwerken: Hier verpufft das „Nebenprodukt“ Abwärme nicht ungenutzt, sondern wird beispielsweise in das Fernwärmenetz eingebracht.

Wärmenutzung bis zu 90 Prozent

Auf diese Weise arbeiten Biomasseheizkraftwerke sehr effizient. Während der Wirkungsgrad bei der reinen Stromerzeugung aus Biomasse nur 30 bis 40 Prozent beträgt, kann er bei einer zusätzlichen Wärmenutzung 80 bis 90 Prozent erreichen. Das Grundprinzip der gemeinsamem Strom- und Wärmeerzeugung nennt man auch Kraft-Wärme-Kopplung.

Welche Energiequellen werden eingesetzt?

Grundsätzlich versteht man unter Biomasse alle pflanzlichen oder tierischen Stoffe, aus denen sich Energie gewinnen lässt und die im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen erneuerbar sind. Üblicherweise verwendet man in Biomasseheizkraftwerken feste Brennstoffe wie Holzhackschnitzel, Holzpellets, Stroh oder Getreide. In größeren Kraftwerken kommt häufig auch Biogas zum Einsatz. Dieses wird durch die Vergärung von Bioabfällen, Rindergülle, Maissilage und ähnlichen Stoffen gewonnen. Die Brennstoffe werden meist in einem Dampfkessel verbrannt, die entstehenden Rauchgase werden mithilfe von Filtern gereinigt.

Ein Haufen Restholz vor einem Biomasseheizkraftwerk

Wo kommt ein Biomasseheizkraftwerk zum Einsatz?

Biomasseheizkraftwerke in ihrer heutigen Form gibt es erst seit den 1990er-Jahren. Durch das Stromeinspeisegesetz wurde die Strom- und Wärmeerzeugung aus Biomasse erstmals wirtschaftlich. Mit dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) ist die Anlagenzahl weiter angewachsen. Im Jahr 2012 waren in Deutschland bereits 270 Biomasse(heiz)kraftwerke in Betrieb. Leistungsstarke Anlagen sind beispielsweise das Biomasseheizkraftwerk Ilmenau in Thüringen sowie das Kraftwerk Sellessen in Spremberg. In Zukunft soll vor allem der Ausbau kleinerer Anlagen zur dezentralen, flexiblen Strom- und Wärmeerzeugung forciert werden.

Welche Vor- und Nachteile bietet das Biomasseheizkraftwerk?

Ihre hohe Effizienz macht Biomasseheizkraftwerke sowohl aus ökologischer als auch aus wirtschaftlicher Sicht attraktiv. Durch die Nutzung von Biomasse sind die Kraftwerke grundsätzlich CO2-neutral, das heißt, es wird dieselbe Menge an CO2 freigesetzt, wie die Pflanze während ihres Wachstums gebunden hat. Allerdings sind die Ernte, der Transport und die Bereitstellung der Brennstoffe nicht immer klimaneutral, da dabei häufig benzinbetriebene Fahrzeuge zum Einsatz kommen. Aus ökologischer Sicht problematisch ist weiters die Verbrennung von Stoffen, die mit Chemikalien belastet sind, etwa Beschichtungen oder Imprägnierungen von Altholz.

Wirtschaftlicher Betrieb nicht immer möglich

Aus wirtschaftlicher Sicht besteht die größte Herausforderung darin, eine ständige Vollauslastung der Anlage sicherzustellen. In der Regel wird im Sommer wesentlich weniger Wärme benötigt als im Winter. Doch da die Technologie eines Biomasseheizkraftwerks vergleichsweise teuer ist, sollte die Anlage immer gut ausgelastet sein. Wirklich rentabel ist ein Biomasseheizkraftwerk daher nur, wenn auch abseits der Heizperiode ein Bedarf für die entstehende Abwärme gegeben ist.

Philipp Hermann

Fazit von Philipp Hermann

Durch die kombinierte Strom- und Wärmeerzeugung arbeitet das Biomasseheizkraftwerk mit einem hohen Wirkungsgrad. Die Technologie ist grundsätzlich CO2-neutral. Für einen wirtschaftlichen Betrieb müssen die Anlagen auch im Sommer gut ausgelastet sein.

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