Biomassekraftwerk

Aus fester Biomasse wird elektrischer Strom

Ein Biomassekraftwerk, auch Biomasseheizkraftwerk genannt, nutzt zur Energieerzeugung feste Biomasse. Dies geschieht mithilfe verschiedener Verfahren, die entweder denen konventioneller Kraftwerke ähneln oder aber andere Wege beschreiten. Größte Vorteile sind jedoch immer die Klimaneutralität sowie die Unabhängigkeit von endlichen fossilen Brennstoffen. Das Lexikon von Vegan Strom stellt Dir die bedeutendsten Anlagentypen vor.

 

Wie genau funktionieren Biomassekraftwerke?

Die Stromerzeugung mittels Biomasse erfolgt in der Regel durch ihre Verbrennung. Die hierbei entstehende Wärmeenergie erhitzt ein Arbeitsmedium soweit, dass es verdampft. Der Dampf wird anschließend durch eine Turbine geführt, deren Generator produziert elektrischen Strom. Je nach Anlagentyp kommen hierbei verschiedene Stoffe, Verfahren und Zwischenprozesse zum Einsatz. Ferner ist auch die Umwandlung der Biomasse in Gas mittels Pyrolyse möglich, um eine Gasturbine direkt anzutreiben.

Ein Biomassekraftwerk erreicht nur einen verhältnismäßig geringen Wirkungsgrad von etwa 30 bis maximal knapp unter 40 Prozent. Durch die Kraft-Wärme-Kopplung, also der zeitgleichen Nutzung der Prozesse zur Strom- und zur Wärmeerzeugung, lässt sich dieser jedoch maßgeblich steigern. So ist in modernen Heizkraftwerken ein kombinierter Wirkungsgrad von bis zu 85 Prozent möglich.

 

Welche Arten von Biomassekraftwerken existieren?

Der wohl geläufigste Anlagentyp von Biomassekraftwerken beruht auf Basis der Dampfturbinentechnologie. Hier wird noch einmal zwischen herkömmlichen Biomasse-Dampfkraftwerken und sogenannten Organic-Rankine-Cycle-Anlagen (ORC-Anlagen) unterschieden. Erstere bedienen sich wie zum Beispiel Kohlekraftwerke einfach der Verbrennung des Energieträgers (z. B. Energiepflanzen) und einem Dampfkessel. In verschiedenen Schritten wird das organische Material getrocknet, gezündet und verbrannt. Die dabei entstehende Wärmeenergie verdampft das Wasser im Kessel. Anschließen erfolgt eine Weiterleitung des überhitzten Wasserdampfes an die Turbine, welche mit ihrem Drehmoment einen Generator antreibt, der letztendlich Strom erzeugt.

Bei den ORC-Anlagen kommt als Arbeitsmedium kein Wasser zum Einsatz, sondern organische Flüssigkeiten, deren Siedepunkt niedriger ist. Somit ist ein Betrieb mit geringeren Temperaturen und nahezu ohne Druck möglich, auf eine Überhitzung kann verzichtet werden. Da bei der Verfeuerung von Biomasse jedoch viel Wärme entsteht, ist dem Prozess anstelle des Rauchgases noch ein anderes Wärmeträgermedium zwischengeschaltet, in der Regel Thermalöl. In ORC-Anlagen ist nach der Wärmeübertragung noch viel ungenutzte thermale Energie vorhanden, diese kann anschließend durch einen nachgeschalteten Wärmeüberträger Wasser erhitzen, um Nah- oder Fernwärme bereitzustellen. Dies erhöht den Wirkungsgrad der Kraftwerke durch Kraft-Wärme-Kopplung enorm.

Biomassevergaseranlagen arbeiten nach einem anderen Prinzip. Hier wird die Biomasse entweder mittels Vergärung oder Pyrolyse, einem thermo-chemischen Prozess, in ein Gas umgewandelt. Anschließend erfolgen Reinigung und Aufarbeitung des Gases. Es lässt sich dann zum Antrieb einer Gasturbine nutzen oder kann im Gasnetz zwischengespeichert werden.

Neben diesen Kraftwerkstypen besteht ebenfalls die Möglichkeit, Kohlekraftwerke (teilweise) auf Biomasse umzustellen oder die Verfeuerung anteilig zu ergänzen. Oftmals erfolgt dies durch die Zugabe von Holzpellets im Verbrennungsprozess. Dies senkt zwar die Leistung des Kraftwerks ein wenig, ermöglicht aber staatliche Subventionen und verringert rechnerisch den CO2-Ausstoß.

 

Biomassekraftwerke sind nicht immer umweltfreundlich

Biomassekraftwerke, die rein pflanzliche Brennstoffe nutzen, arbeiten sowohl regenerativ, als auch klimaneutral, da das von ihnen ausgestoßene CO2 während des Wachstumsprozesses der Pflanzen von diesen gebunden wurde. Die Ökobilanz ist hierbei also ausgeglichen. Allerdings kommen in einigen Anlagen auch Ersatzbrennstoffe zum Einsatz, wie zum Beispiel nicht-recyclefähige, anorganische Materialien mit hohem Schadstoffanteil oder aber Abfallprodukte aus der Massentierhaltung. Dadurch verlieren diese Kraftwerke die ihnen zugesprochenen Vorteile und hinterlassen hinsichtlich ihrer vermeintlichen Umweltfreundlichkeit einen bitteren Nachgeschmack.

Wir von Vegan Strom setzen uns daher für Energien ein, die auch wirklich niemandem schaden, weder der Umwelt, noch den Tieren. Aus diesem Grund besteht unser Strommix nur aus Solarenergie, Gezeitenkraft und Geothermie – und auch wirklich nur aus den Anlagentypen, die umwelt- und tierfreundlich sind. Hilf auch Du mit, die Welt ein klein wenig besser zu machen, und wechsele noch heute deinen Stromanbieter.

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