Biogas aus Mist: Strom und Treibstoff selber produzieren

Der Natur zurückgeben, was ihr entnommen wurde – eine verantwortungsvolle Kreislaufwirtschaft setzt bei der Reststoffverwertung nicht nur auf Quantität, sondern auch auf Qualität. In diesem Sinne sollten alle biogenen Stoffströme nachhaltig sinnvoll gesteuert werden.

Biogasanlagen vereinen die Möglichkeiten der klimaneutralen Energiegewinnung aus organischen Reststoffen und die Rückführung von hochwertigem Kompost in den Boden. Die naturnahe Kombination aus Biogaserzeugung und Kompostierung rechnet sich und erspart der Atmosphäre rund 267 kg CO2 pro Tonne Biomüll.

Das Fermenter-System des österreichischen Herstellers Pöttinger – auf dem Schweizer Markt durch GETAG vertrieben – ist ein flexibel skalierbarer Bioreaktor, bestehend aus einem Technikcontainer mit integrierter Steuereinheit und mindestens 3 bis maximal 15 Fermenterboxen, für die Umwandlung organischer Reststoffe in Biogas und Rohkompost. Ihr Arbeitsvolumen beträgt 45 m³ je Containerbox. Durch den modularen Aufbau lässt sich die Anlage an individuelle Anforderungen mit Jahreskapazitäten von 1000 bis 6000 Tonnen anpassen.

Schrittweise zu einer nachhaltigen Verwertung von biogenen Reststoffen
Die Biogasproduktion im Fermenter basiert auf einer diskontinuierlichen Trockenvergärung der biogenen Reststoffe (Bio- und kommunale Abfälle, sowie organische Reststoffe der Lebensmittelindustrie und der Landwirtschaft) unter Sauerstoffausschluss. Dabei wird CO2-neutral Methan produziert. Dieses kann wiederum in Ökostrom und Wärme umgewandelt oder zu Biogas in Erdgasqualität aufbereitet werden beziehungsweise als Treibstoff für Nutzfahrzeuge dienen. Fossile Energieträger können somit eingespart werden.

Das Verfahren beschleunigt auch die Kompostierung. Anstelle der Hauptrotte werden die organischen Abfälle in die Fermenterboxen gefüllt. Anschliessend wird in einem dreistufigen Verfahren Biogas erzeugt:

  • Die erste Phase ist aerob. Dazu wird das Material im Fermenter belüftet.
  • In der zweiten Phase wird die Belüftung gestoppt und der anaerobe Prozess beginnt. Unterstützend wird bei Bedarf ein Perkolat auf das Material gesprüht und die Fermenterbox temperiert. Die Biogaserzeugung beginnt und dauert rund 3 Wochen.
  • Wenn das Material ausgegoren ist, wird in der dritten Phase die Fermenterbox wieder belüftet und der anaerobe Prozess gestoppt.

Das verbleibende Material wird in einer Nachrotte zu Kompost weiterverarbeitet und als Humusdünger verwertet.

Reststoffe verwerten und veredeln statt entsorgen
Das innovative modulare Konzept eröffnet bei der Verwertung organischer Reststoffe neue Möglichkeiten. Im Unterschied zur reinen Entsorgung und Verbrennung lassen sich so Stoffkreisläufe sowohl in ökonomischer als auch in ökologischer Hinsicht schliessen.

Inputstoffe
Organische Reststoffe, die sich für eine Veredelung im Fermenter eignen, finden sich im Alltag überall:

  • Kommunaler und privater Gras- und Grünschnitt
  • Kommunaler Biomüll der Haushalte
  • Mist aus landwirtschaftlicher Tierhaltung
  • Pflanzliche Reststoffe der Landwirtschaft
  • Organische Reststoffe aus Lebensmittelindustrie und Lebensmittelhandel

Outputstoffe
Die energetische Nutzung organischer Reststoffe kann mit dem Bioreaktor in unterschiedliche Richtungen fliessen:

  • Biogas für Wärme und Kälte: Da das Biogas im Schnitt über einen Methangehalt von über 50 % verfügt, kann es in einer Gastherme zur Wärmebereitstellung verbrannt werden. Die produzierte (Ab-) Wärme kann optional, z. B. im Sommer, über eine Absorptionskältemaschine in Kälte umgewandelt und für die Klimatisierung von Gebäuden genutzt werden. Ebenso kann sie zur Trocknung von Stückholz und Holzschnitzel oder aber für Getreide und Heu eingesetzt werden.
  • Biogas für elektrische Energie und Wärme: Mit einem Blockheizkraftwerk (BHKW) kann eine effiziente Energieausbeute mit Strom und Wärme erreicht werden.
  • Biogas als Treibstoff: Biogas kann auf zwei Arten als Treibstoff für Fahrzeuge verwendet werden:
    – direkt: für Biogasfahrzeuge
    – indirekt: mit dem durch Biogas produzierten Ökostrom für jedes Elektromobil
  • Biogas als Erdgassubstitut: Das produzierte Biogas besteht zu rund 50 % aus Methan, dem Hauptbestandteil von Erdgas. Aus diesem Grund kann es auch nach einer Reinigung und Komprimierung auf die notwendige Druckstufe in das Erdgasnetz eingespeist werden.
  • Gärrest als Kompostdünger: Der Gärrest aus dem Fermentationsverfahren eignet sich perfekt für die Weiterverarbeitung zu hochwertigem Kompost. Dieser ist als Düngemittel die beste Wahl für einen Aufbau ertragreicher Böden, die für energie- und nährstoffreiche Lebensmittel unabdingbar sind.


Getag Entsorgungs-Technik AG
Industrie Allmend 35
4629 Fulenbach
Tel +41 62 209 40 70
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www.getag.ch

Auch eine Chance für die Erneuerbaren

Erdgas ist und bleibt auch in absehbarer Zukunft ein nicht vernachlässigbarer Energieträger. Darüber hinaus bildet das Erdgastransportnetz der Schweiz eine ökonomisch und ökologisch einzigartige Chance auch für die Erneuerbaren Energien im Sinne der Energiestrategie 2050 des Bundes.

Das Erdgasverbundnetz der Schweiz steht, und funktioniert. Primär wird darin Erdgas transportiert, der umweltfreundlichste fossile Energieträger: Erdgas verbrennt ohne Russ und Staub, enthält kaum Schwefel und Ozon bildende Substanzen. Und das ohne energieaufwändigen Transport auf Strasse, Wasser oder Schiene. Das Erdgasverbundnetz der Schweiz kann weit mehr als Erdgas in Pipelines geräuschlos von A nach B bringen. Ins Netz eingespeist werden kann auch Biogas, synthetisches Erdgas und im Rahmen von „Power-to-Gas“ auch Wasserstoff. Zudem kann die Erdgasinfrastruktur in Zukunft auch als Speicher von überschüssigem Solar- und Windstrom dienen.

MittellandErdgas: ökologische Vorteile
Erdgas, ursprünglich aus Biomasse gebildet, besteht aus über 90 Prozent aus Methan, das von seiner Molekularstruktur her der einfachste Kohlenwasserstoff aller fossilen Energieträger ist. Es ist ein brennbares, geruch- und farbloses, natürliches Gas, das aus dem Innern der Erde mit einfachen technischen Mitteln in seinem handelsüblichen Zustand gewonnen wird (also ohne energieaufwändige Umwandlungsprozesse). Der Primärenergieträger Erdgas, als Prozessenergie, als Heizenergie und als Treibstoff genutzt, hat das Potenzial, den Ausstoss von Treibhausgasen sowie Schadstoffen massgeblich, schnell, effizient und kostengünstig zu senken. Erdgas verbrennt sauber und setzt weder Feinstaub noch Russ frei und im Vergleich zu anderen fossilen Energieträgern 25 Prozent weniger CO2. Bezüglich Stickoxiden, von denen bis heute kaum gesprochen wird, leistet Erdgas, ohne Biogas einzurechnen, eine Entlastung von über 70 Prozent im Verbrennungsprozess. Biogas ein ökologischer Mehrwert Biogas ist ein erneuerbarer, einheimischer und CO2-neutraler Energieträger, den immer mehr Verbraucher nachfragen und nutzen. Biogas entsteht durch Vergären biogener Abfälle und Reststoffe wie Gülle, Klärschlamm, Mist, Speiseresten oder Grünabfällen und weist in diesem Zustand einen Methangehalt zwischen 50 bis 70 Prozent aus. In der Schweiz werden keine nachwachsenden Rohstoffe für die Biogasproduktion verwendet. Bei der Aufbereitung auf Erdgasqualität wird primär das klimaneutrale CO2 ausgewaschen. Das gewonnene Methan kann dann ins Erdgasnetz jeder Druckstufe eingespeist werden. Der Schweizer Erdgas-Industrie steht im Bereich Biogasaufbereitung und Einspeisung ins Erdgas-Versorgungsnetz die Pionierrolle zu. Erdgas in Kombination mit Biogas oder Wasserstoff stellt mit einem Anteil von 13 am Energiekonsum der Schweiz eine bedeutende Stütze der Energieversorgung unseres Landes dar.

Power-to-Gas: H2 als Aufwertung
Das Wasserstoffgas (H2) kann als Treibstoff für Wasserstofffahrzeuge genutzt oder dem Erdgasnetz bis zu einem Anteil von 10 Prozent beigemischt werden. Dank seinem Energieinhalt wertet der Wasserstoff die Erdgas-Biogasqualität in ihrer Anwendung als Brennstoff wie als Treibstoff nochmals auf. Wasserstoff lässt sich auch direkt in Brennstoffzellen verwenden (Strom und Wärme) oder durch Reformerprozesse methanisieren. Dieser Strom in Methanform lässt sich dank der Erdgasinfrastruktur speichern und transportieren. Auf diese Art wird das Erdgasnetz zu einer Batterie für Strom. Und dieses Methan kann an den Verbrauchsorten mittels Wärme-Kraft-Kopplung wieder in Strom und Wärme umgewandelt werden.

MittellandErdgas-Biogas: als Treibstoff im Trend
Der Druck, konkrete Lösungsbeiträge für den Klimaschutz zu finden, ist hoch. Gleichzeitig streben Regierungen, Politiker in Grossstädten und Interessensgruppen eine Luftverbesserung an und wollen Feinstaubbelastung sowie sommerliche Ozoneinträge gerade in den Städten massiv einschränken. Die Fahrzeughersteller stehen wegen strengerer und zeitlich gestaffelter Abgasvorschriften unter Druck. Die Busbetreiber zeigen ein verstärktes Interesse an alternativen Treibstoffarten wie Biogas, Erdgas und einem Erdgas-Biogas-Mix sowie an Hybrid- und vollelektrischen Bussen. Die Entwicklung von neuen Erdgasmotoren ist ein klares Zeichen dafür, dass die Herstellerfirmen das Marktpotenzial und -Volumen für Erdgasbusse mit komprimiertem und verflüssigtem Erdgas neu beurteilen und Erdgasantriebe als attraktiven Wachstumsmarkt einschätzen. Unternehmen, die auf Erdgas-Biogas als Treibstoff setzen, verbinden Klimaschutz mit Wirtschaftlichkeit. Erdgas-Biogas als Treibstoff ist eine bewährte verfügbare, umweltfreundliche Lösung im Zeitalter der Energiezukunft. In der Schweiz setzt sich Erdgas für den Strassenverkehr im Durchschnitt aus 20 % Biogas und 80 % Erdgas zusammen. Damit werden gleichzwei Vorteile miteinander kombiniert: Erstens gehört in der Schweiz aus biogenen Abfall- und Reststoffen hergestelltes Biogas zu den erneuerbaren Treibstoffen mit der besten Ökobilanz überhaupt, und zweitens ist Erdgas mit 25 % weniger CO2, der in der Verbrennung sauberste fossile Treibstoff. Die Transport- und Speicher-Infrastruktur kann in Zukunft zu den Problemlösern unseres Energiesystems gehören und dazu beitragen, die Stromnetze im Einklang mit dem angestrebten Ausbau der erneuerbaren Energien zu entlasten. Mit der Umsetzung der Energiestrategie 2050 werden Photovoltaikanlagen und Windkraftwerke einen immer grösser werdenden Stellenwert einnehmen. Sie produzieren Strom, der nicht immer regelmässig anfällt. Je nach Wetter entsteht damit eine Überproduktion, die im Verlauf von anderen Wetterlagen wieder zur Verfügung stehen soll. Dies sollen Power 2 Gas- Anlagen ermöglichen, die bereits heute überschüssigen Strom aus erneuerbarer Energieproduktion durch Methanisierung in synthetisches Gas umwandeln können. In der Schweiz hat beispielsweise die Solothurner Hybridwerk Aarmatt nach zweijährigen Laborstatus den Betrieb aufgenommen. Dieses Gas kann zusammen mit Gas aus unterschiedlichsten Quellen im Erdgasnetz den Verbrauchern zugeführt oder wieder zu Strom für den Last-Ausgleich benutzt werden. Das Netz bietet damit einen Beitrag zu einer gesamtwirtschaftlichen Optimierung des Energiesystems und hilft, die CO2-Ziele zu erreichen.


Gasverbund Mittelland AG
Untertalweg 32
4144 Arlesheim
Tel 061 706 33 33
info@gvm-ag.ch
www.gvm-ag.ch

ERDGAS-BIOGAS – FÜR DAS GELINGEN DER ENERGIEWENDE

Die Forschung darüber, wie in Zukunft unser Energiesystem mit 100% erneuerbarer Energie geregelt werden soll, ist in vollem Gange. Unser Gasnetz wird in naher Zukunft zu einem wichtigen Pfeiler zur effizienten Speicherung von Energie, vor allem für die unregelmässig anfallende Sonnen- und Windenergie.

Die Möglichkeit, nicht benötigten Strom in Wasserstoff und über weitere Prozesse in Methan umzuwandeln, eröffnet für die Speicherung interessante Möglichkeiten. Beispielsweise für die thermische Energienutzung in Gebäuden und in der Industrie, in der Mobilität und der Rückwandlung zu Strom. Im Verbund mit dem Stromnetz bietet die Erdgas-Biogas-Infrastruktur noch weitere Möglichkeiten, den Umbau der Energiesysteme zu unterstützen. Mit weiteren 26 Partnern ist auch die Schweiz mit einer neuen Forschungsanlage in Zuchwil in das Projekt STORE&GO des EU-Forschungs- und Innovationsprogramms «Horizon 2020» eingebunden, das wegweisend auf dem Pfad der Dekarbonisierung sein dürfte. Erdgas ist ein fossiler Brennstoff. In unserem System in der Schweiz wird das Gas nach heutigem Stand mit mindestens 20% klimaneutralem Biogas, bzw. teilweise synthetisch hergestelltem Gas angereichert. Dieser Anteil soll bis 2030 Schritt um Schritt auf mindestens 30% angehoben werden. Auf Wunsch kann aber auch heute bereits 100% Biogas zum Heizen, Autofahren etc. bezogen werden. Heizungen mit Erdgas-Biogas sind in Bezug auf Kosten, Komfort, Platzbedarf und Umweltbelastung in Gas erschlossenen Gebieten eine attraktive Alternative zu anderen Heizsystemen. Bei Sanierungen haben Erdgas geführte Wärmepumpen, Wärme-Kraft-Kopplungsanlagen, Brennstoffzellen und Erdgasheizungen kombiniert mit Solar beste Voraussetzungen für effiziente, CO2-arme Lösungen. Bei den neuen Gasbrennwertheizungen sind sowohl die Wirkungsgrade als auch die Emissionswerte weiter optimiert worden. Zudem eignen sich die neuen Gasheizungen dank den hohen Modulationsraten ideal für bivalente Heizsysteme. Konkrete Beispiele sind die Hybridbox® – Energiezentrale, das Hybridsystem «Oenovia-Gas» und der MatriX-Brenner für unterschiedliche Gasqualitäten die hier kurz vorgestellt sind.

Hybridbox® – Energiezentrale mit BHKW und Wärmepumpe
Mit der mehrfach patentierten Hybridbox®, einer innovativen und effizienten Energiezentrale, ist die Abdeckung des Wärmebedarfs für Heizen, Warmwasser auch mit hohen Vorlauftemperaturen und sogar eine allfällige Gebäudekühlung oder Abwärmenutzung mit einer einzigen Anlage möglich. Gleichzeitig kann dabei die Vernetzung mit eigener Stromproduktion, Strombezug bis zur Rücklieferung ins Netz realisiert werden. Die eingebaute, spezielle Sole / Wasser-Wärmepumpe deckt den Grundbedarf zur Beheizung oder zur Produktion von Prozesswärme ab und im Bedarfsfall produziert das optimierte BHKW mittels Erdgas oder Biogas zusätzlich Strom und Wärme. Die Wärme kann für das Heizen des Gebäudes oder für Prozessenergie eingesetzt werden. Der BHKW-Strom kann sowohl zum Betrieb der Wärmepumpe als auch zur Deckung des Eigenstrombedarfs genutzt werden. Das Ziel ist eine 100-prozentige Eigenstromnutzung. Zusätzlich kann die Hybridbox® im Sommer auch zur Kühlung eingesetzt werden. Jahres-Gesamtwirkungsgrad über 150%. Reduziert CO2-Emissionen um über 50%. Hohe Vorlauftemperaturen bis 80 °C. Energiemanagement für das ganze Gebäude.

Die Entwicklung der Hybridbox wurde unterstützt durch «Umweltarena Schweiz» und «Klimastiftung Schweiz». Weitere Informationen: www.hybridbox.com

Hybridsystem «Oenovia-Gas» mit Gasheizung und Wärmepumpe
Das Oertli Hybridsystem «Oenovia-Gas» kombiniert Wärmepumpe, Gaskessel und Warmwassererwärmer. Das Hybridsystem eignet sich, wenn eine Heizung oder ein Warmwasserboiler ersetzt werden muss oder wenn eine Wärmepumpe alleine nicht ausreicht. Das Hybridsystem «Oenovia-Gas» erfüllt die MuKEn-Anforderungen (Standardlösung 10). Das System lässt sich sowohl bi- als auch monovalent betreiben. Dadurch wird nur ein kleiner Speicher benötigt. Gesteuert wird das System über eine zentrale Regelung. Im «Oenovia-Gas»-System ist auch ein Warmwassererwärmer mit 177 Litern Inhalt integriert, der von beiden Wärmeerzeugern unabhängig bedient werden kann. Mit der Gasbrennwertheizung lassen sich problemlos hohe Temperaturen (>60 °C) ohne elektrische Zusatzheizung erzielen, um periodisch eine vor Legionellen schützende Aufheizung zu gewährleisten. Weitere Informationen: www.meiertobler.ch/de/Oertli-Hybridsystem-Oenovia-Gas

MatriX-Brenner für unterschiedliche Gasqualitäten
Der Gas-Brennwertkessel Vitocrossal (Typ CIB) Mit dem MatriX-Zylinderbrenner von Viessmann ermöglicht den Betrieb mit unterschiedlichen Gasqualitäten. Durch das Lambda Pro Control System ist Viessmann bereits auf deutlich höhere Wasserstoffkonzentrationen im Erdgas vorbereitet. Das System garantiert eine gleichbleibend hohe und effiziente Verbrennungsqualität mit geringsten Emissionen. Das Gas-Brennwertgerät Vitocrossal zeichnet sich durch eine hohe Modulationsrate von 1:5 aus. Das bedeutet weniger An- / Aus-Schaltungen und eine höhere Effizienz. Weitere Informationen: www.viessmann.ch

Die Gasverbund Mittelland AG (GVM)

Kurt Schmidlin, Leiter Marketing, Vertrieb und Kommunikation

Kurt Schmidlin, Leiter Marketing, Vertrieb und Kommunikation

ist eine überregionale Erdgasversorgerin der Schweiz. Sie beschafft und transportiert Erdgas im Sinn einer Bündelung zu bestmöglichen Konditionen im Auftrag der ihr angeschlossenen 15 Lokalversorger und ihrer Direktkunden im Mittelland sowie in der Nordwestschweiz. Dazu betreibt die GVM einen eigenes Hochdrucknetz mit Übergabestationen.


GVM Gasverbund Mittelland AG
Untertalweg 32
4144 Arlesheim
Tel 061 706 33 33
info@gvm-ag.ch
www.gvm-ag.ch

Wärme-Kraft-Kopplung
Brückentechnologie für Gebäudewärme und Strom

Die dezentrale Stromerzeugung mittels Wärme-Kraft-Kopplung (WKK) hat grosses Zukunftspotenzial. Neben Strom aus Solarenergie und Wasserkraft kann WKK einen verlässlichen und effizienten Beitrag zur Energiewende leisten.

Die Wärme-Kraft-Kopplungsanlage (WKK) ist eine hocheffiziente Heizung, die den Verbraucher gleichzeitig mit Strom und Wärme versorgt. Man spricht auch von Strom erzeugenden Heizungen. Diese können beispielsweise in den Wintermonaten einen wichtigen Beitrag zur Versorgungssicherheit und zur Stabilität des Stromnetzes leisten. Die bei der Stromerzeugung anfallende Wärme kann zur Bereitstellung von Heizwasser und Warmwasser sowie in der Industrie und im Gewerbe für Dampf verschiedener Temperaturstufen oder Trocknungswärme verwendet werden. Da WKK-Anlagen bei den Verbrauchern installiert sind (also dezentral), sind sie effizienter als thermische (zentrale) Grosskraftwerke, bei denen die Abwärme nur teilweise genutzt werden kann. Ihr Wirkungsgrad beträgt 90%. Von den 90% der resultierenden Energie ist ein Drittel Strom. Aufgrund dieses hohen Wirkungsgrades lassen sich durch WKK fossile Brennstoffe einsparen. Gleichzeitig ist damit eine deutliche Verringerung der Schadstoff- und CO2-Emissionen verbunden. Dies gilt insbesondere durch die steigende Anreicherung von Erdgas mit Biogas.

Photovoltaik im Sommer – WKK im Winter
Bis 2035 soll der Atomstrom durch erneuerbare Energien ersetzt werden. Im Winterhalbjahr ist mit Unterdeckung in der Stromversorgung mit in der Schweiz erzeugter Elektrizität zu rechnen. Die in den letzten Jahren erfolgten Weiterentwicklungen der PV-Technologien lassen den Schluss zu, dass zukünftig Systemwirkungsgrade von 30 % zu erwarten sind. Daher ist anzunehmen, dass PV-Module überschüssigen Strom im Sommer erzeugen. Die dezentrale Stromerzeugung mit Wärme-Kraft-Kopplungsanlagen wird somit zukünftig eine wichtige Rolle spielen. Im Gegensatz zur Photovoltaik und Windkraft können WKK-Anlagen im Winter Strom und Wärme bedarfsgerecht und direkt beim Verbraucher erzeugen.

Visualisierung zukünftiger Energieverbrauch und Mix

Vorteile einer Strategie mit WKK und PV:

  • Die Sicherheit der Wärme- und Stromversorgung wird erhöht.
  • Das Gasnetz übernimmt auch die Funktion eines Stromspeichers, was in Anbetracht der bereits vorhandenen Infrastruktur sehr wirtschaftlich ist.
  • Die Installation einer PV-Anlage in einem WKK-versorgten Haus ist nicht zwingend. Denn die Kombination von PV und WKK ergibt sich in jedem Fall aufgrund der Netzkonvergenz.
  • Da jedes Gebäude ein anderes Energiebedarfsprofil (Strom / Wärme) hat, ist auch in den Wintermonaten eine zuverlässige Abdeckung gewährleistet.

Option «Elektrische Welle»
Mit einer mit Erdgas / Biogas versorgten WKK-Anlage ergibt sich eine interessante Option: Die als elektrische Welle bezeichnete Ergänzung mit einer Wärmepumpe. Dadurch lassen sich mit einem Einsatz von 100 % Erdgas / Biogas 180 % Wärme erzeugen. Die Wärmeerzeugung mit drei Modulen erlaubt die Zuschaltung der Aggregate je nach Wärmebedarf. Notwendig für diesen Betrieb ist eine zentrale Steuerung, die alle drei Module bewirtschaftet. Im Gegensatz zur mechanischen Welle ist die elektrische «Brücke» völlig wartungsfrei und bei einem relativ unwahrscheinlichen Ausfall eines Aggregates sind die beiden anderen voll einsatzfähig.

WKK ist die einzige Technologie, welche Gas-, Strom- und Wärmeversorgung verbindet und sichert. Die dezentral eingesetzten WKK-Anlagen produzieren hocheffizient Strom und Wärme. Kommt noch Power-to-Gas hinzu wird die Verbindung auch zwischen der Strom- zur Gasversorgung geschlossen und die Koexistenz der Infrastrukturanlagen für Gas, Strom und Wärme kann flexibel genutzt werden.

Dies wird insbesondere im Zusammenhang mit dem Zubau von Solar- und Windenergie erforderlich sein. WKK-Anlagen produzieren bedarfsgerecht Strom, auch wenn die Sonne nicht scheint, der Wind nicht bläst und im Winter ohnehin zu wenig Strom produziert wird. WKK-Anlagen können innert Minuten hochgefahren werden und die fehlende Leistung und Energie liefern.

Die Kombination von WKK und EWP ermöglichen eine effiziente Energienutzung

Die Gasverbund Mittelland AG (GVM) ist eine überregionale Erdgasversorgerin der Schweiz. Sie beschafft und transportiert Erdgas im Sinn einer Bündelung zu bestmöglichen Konditionen im Auftrag der ihr angeschlossenen 15 Lokalversorger und ihrer Direktkunden im Mittelland sowie in der Nordwestschweiz. Dazu betreibt die GVM einen eigenes Hochdrucknetz mit Übergabestationen.

Gasverbund Mittelland AG
Untertalweg 32
4144 Arlesheim
Tel 061 706 33 00
info@gvm-ag.ch
www.gvm-ag.ch

Wärme-Kraft-Kopplung Brückentechnologie für Gebäudewärme und Strom

Die dezentrale Stromerzeugung mittels Wärme-Kraft-Kopplung (WKK) hat grosses Zukunftspotenzial. Neben Strom aus Solarenergie und Wasserkraft kann WKK einen verlässlichen und effi zienten Beitrag zur Energiewende leisten.
Die Wärme-Kraft-Kopplungsanlage (WKK) ist eine hocheffi ziente Heizung, die den Verbraucher gleichzeitig mit Strom und Wärme versorgt. Man spricht auch von Strom erzeugenden Heizungen. Diese können beispielsweise in den Wintermonaten einen wichtigen Beitrag zur Versorgungssicherheit und zur Stabilität des Stromnetzes leisten. Die bei der Stromerzeugung anfallende Wärme kann zur Bereitstellung von Heizwasser und Warmwasser sowie in der Industrie und im Gewerbe für Dampf verschiedener Temperaturstufen oder Trocknungsswärme verwendet werden. Da WKK-Anlagen bei den Verbrauchern installiert sind (also dezentral), sind sie effizienter als thermische (zentrale) Grosskraftwerke, bei denen die Abwärme nur teilweise genutzt werden kann. Ihr Wirkungsgrad beträgt 90 %. Von den 90 % der resultierenden Energie ist ein Drittel Strom. Aufgrund dieses hohen Wirkungsgrades lassen sich durch WKK fossile Brennstoffe einsparen. Gleichzeitig ist damit eine deutliche Verringerung der Schadstoff- und CO2-Emissionen verbunden. Dies gilt insbesondere durch die steigende Anreicherung von Erdgas mit Biogas.
Photovoltaik im Sommer – WKK im Winter
Bis 2035 soll der Atomstrom durch erneuerbare Energien ersetzt werden. Im Winterhalbjahr ist mit Unterdeckung in der Stromversorgung mit in der Schweiz erzeugter Elektrizität zu rechnen. Die in den letzten Jahren erfolgten Weiterentwicklungen der PV-Technologien lassen den Schluss zu, dass zukünftig Systemwirkungsgrade von 30 % zu erwarten sind. Daher ist anzunehmen, dass PV-Module überschüssigen Strom im Sommer erzeugen. Die dezentrale Stromerzeugung mit Wärme-Kraft-Kopplungsanlagen wird somit zukünftig eine wichtige Rolle spielen. Im Gegensatz zur Photovoltaik und Windkraft können WKK-Anlagen im Winter Strom und Wärme bedarfsgerecht und direkt beim Verbraucher erzeugen.

Vorteile einer Strategie mit WKK und PV:
› Die Sicherheit der Wärme- und Stromversorgung wird erhöht.
› Das Gasnetz übernimmt auch die Funktion eines Stromspeichers, was in Anbetracht der bereits vorhandenen Infrastruktur sehr wirtschaftlich ist.
› Die Installation einer PV-Anlage in einem WKK-versorgten Haus ist nicht zwingend. Denn die Kombination von PV und WKK ergibt sich in jedem Fall aufgrund der Netzkonvergenz.
› Da jedes Gebäude ein anderes Energiebedarfsprofi l (Strom / Wärme) hat, ist auch in den Wintermonaten eine zuverlässige Abdeckung gewährleistet.
Die Gasverbund Mittelland AG (GVM) ist eine überregionale Erdgasversorgerin der Schweiz. Sie beschafft und transportiert Erdgas im Sinn einer Bündelung zu bestmöglichen Konditionen im Auftrag der ihr angeschlossenen 15 Lokalversorger und ihrer Direktkunden im Mittelland sowie in der Nordwestschweiz. Dazu betreibt die GVM einen eigenes Hochdrucknetz mit Übergabestationen.

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