EWB

Entwicklung eines regenerativen Hybrid-Energiesystems (Wärme, Kälte, Strom) zur Schaffung energieautarker Winzereien
#Biomassefeuerung
#Wärme
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FKZ-Nr.:
03KB153
Ermittlung von geeigneten Brennstoffmixturen aus Weintrester, Rebrückschnitten und regionalem Stroh. Ermittlung eines energieeffizienten Stabilisierungs- & Lagerkonzepts für Weintrester. Weiterentwicklung eines Kleinballenvergasersystems für die Nutzung variabler Brennstoffgemische aus Weintrester, Rebschnitten und Stroh. Entwicklung eines modular erweiterbaren Hybrid-Anlagenkonzepts (Prozesswärme, Kälte, ggf. Strom) für kleine & mittlere Winzereien zur energetischen Nutzung anfallender Weinbaubiomassen.
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Zur Kühlung von Lagerräumen, der Maischeerwärmung und Brauchwarmwasserbereitung verbrauchen Winzereien aktuell hauptsächlich fossile Energieträger sowie fremdbezogenen Strom. Hierfür eingesetzte Anlagen zur Wärme- und Kälteerzeugung könnten prinzipiell durch einen Biomasseganzballenvergaser in Kombination mit einer Absorptionskälteanlage substituiert werden. Als Brennstoff könnten hauptsächlich Biomassen aus dem Weinbaubetrieb (wie z. B. Rebrückschnitte) verwendet werden. Durch Einsatz dieses Anlagenkonzepts senkt die Winzerei ihre Emissionen und erhöht die energetische Autarkie.
03KB153A

• Energiedatenauswertung von Winzereien • Entwicklung von zwei hybriden Anlagenkonzepten zur Wärme- & Kälteerzeugung (Variante 1) und zur Wärme-, Strom- und Kälteerzeugung (Variante 2) • Projektübergreifendes Projektmanagement

03KB153B

• Stoffstromstudie zu anfallenden Biomassereststoffen in der Winzerwirtschaft • Analyse technischer, ökonomischer, organisatorischer und genehmigungsrechtlicher Hemmnisse zur Umsetzung eines Anlagenkonzepts zur energetischen Nutzung von Weinbaubiomsse • Erarbeitung eines Aufbereitungskonzepts für den Trester • Wirtschaftliche Bewertung der erarbeiteten hybriden Anlagenkonzepte & Erarbeitung verschiedener Geschäfts- und Finanzierungsmodelle für die Markteinführung • Technische Weiterentwicklung und Optimierung des Kleinballenvergasers auf Basis wissenschaftlicher Testreihen

03KB153C

• Begleitende Emissionsmessungen im Rahmen der wissenschaftlichen Testreihen zum Kleinballenvergaser • Versuchsdatenauswertung im Hinblick auf Abgasnachbehandlungsmaßnahmen

Die zwei erarbeiteten Anlagenkonzepte zur energetischen Nutzung von Weinbaubiomasse sind wirtschaftlich bewertet worden. Aktuell laufen wissenschaftliche Testreihen mit einem weiterentwickelten Kleinballenvergaser. Im Rahmen der Testreihen
wird Rebholz vergast. Neben der Untersuchung des betriebssicheren Anlagenbetriebs liegt ein Hauptaugenmerk auf den entstehenden Abgasemissionen und der theoretischen Ableitung notwendiger Abgas-nachbehandlungsmaßnahmen. Durch die Befragung von Winzern konnten verschiedene Hemmnisse in Bezug auf die Umsetzung des Anlagenkonzepts identifiziert werden. Die Hemmnisse stammen aus den Bereichen: Rohstoffe, Finanzen, Energie und Regulatorik. Entscheidendes. Hemmnis aus dem Bereich Finanzen ist die wirtschaftliche Umsetzbarkeit des Anlagenkonzepts und die entstehenden Kosten im Vergleich zu den bisher eingesetzten konventionellen Anlagen basierend auf fossilen Brennstoffen. Es wurde ein technisches Biomassepotenzial zur energetischen Verwertung der in Deutschland anfallenden Weinbaubiomasse unterteilt nach Rebholz und Trester berechnet. Für Rebholz mit einem Restfeuchtegehalt von 20 % ergibt sich eine Brennstoffleistung von bis zu 1,2 Mio. MW. Für Trester mit einem Restfeuchtegehalt 20 % ergibt sich eine Brennstoffleistung von bis zu 0,65 Mio. MW. Folgende zwei hybride Anlagenkonzepte wurden technisch dimensioniert:
Anlagenkonzept Ballenvergaser und Absorptionskälteanlage zur Wärme- und Kälteerzeugung für ein Gebäudeneubau (am Beispiel Zumstein)
Anlagenkonzept Ballenvergaser mit Heißgasturbine und Absorptionskälteanlage zur Wärme-, Strom- und Kälteerzeugung für bestehende Winzerei (am Beispiel Fellbach Weingärtner).

Kernbotschaften:
1. Biomasseanlagen können mit thermischen Kälteanlagen technologisch kombiniert werden.
2. Saisonale Weinherstellung erschwert die Einführung von kostenintensiven EE-Energieerzeugungsganlagen.
3. Rebholz ist ein gut nutzbarer Festbrennstoff.

Partner 03KB153A

W.Bälz & Sohn GmbH & Co.

Pin IconKoepffstraße 5, 74076 Heilbronn

Weitere Ansprechperson:

Christian Rohloff +49 7131 1500-81 christian.rohloff@baelz.de

Partner 03KB153B

FTF Future Technologies Factory GmbH

Pin IconTalstraße 23, 79263 Simonswald

Projektleitung:
Wolfgang Flach
Phone Icon +49 (0) 7683-919 7997
Mail Icon flach@ftfgmbh.de

Partner 03KB153C

Technische Hochschule Köln
Fakultät für Anlagen, Energie- und Maschinensysteme

Pin IconGustav-Heinemann-Ufer 54, 50968 Köln

Projektleitung:
Prof. Dr. Christiane Rieker
Phone Icon +49 (0) 221-8275 2398
Mail Icon christiane.rieker@th-koeln.de

Weitere Ansprechperson:

Thomas Mockenhaupt thomas.mockenhaupt@th-koeln.de