Strom, Wärme und Kraftstoff aus Biomasse: Das steckt hinter Bioenergie.
Seit jeher nutzt der Mensch Biomasse zur Gewinnung von Energie – etwa durch Verbrennung. Allerdings eröffnen innovative Technologien weitere vielversprechende Möglichkeiten, um die Energie aus Biomasse effizient zu nutzen. So findet sie im Strom- und Wärmesektor sowie in der Verkehrsmobilität Verwendung. Wir stellen den Alleskönner unter den erneuerbaren Energieträgern vor.
Holz, Feldfrüchte, Algen, Bioabfälle oder Gülle – das alles ist Biomasse. Ökologisch betrachtet bezeichnet der Begriff Biomasse die gesamte durch Pflanzen, Tiere und Menschen anfallende oder erzeugte organische Substanz. Im Kontext der erneuerbaren Energien hingegen sind damit sämtliche biotischen Stoffe gemeint, die Solarenergie speichern und somit als Energiequellen genutzt werden. Biomasse ist also ein wertvoller Energieträger, der uns in ungeheurer, ständig nachwachsender Menge zur Verfügung steht.
Pflanzen sind die Grundlage für alles Leben auf unserer Erde. Durch Photosynthese bauen sie mithilfe des Sonnenlichtes energiereiche organische Verbindungen auf – die Biomasse. Sie entziehen der Erdatmosphäre Kohlendioxid (CO2) und speichern diese anschließend in ihrer Biomasse. Dazu gehören Holz, Blätter, Wurzeln und Humus. Stirbt die Biomasse ab, wird durch die Zersetzung das gebundene CO2 wieder freigesetzt – ein CO2-Kreislauf entsteht. Die Biomasse bleibt so allerdings ungenutzt. Dabei kann sie einen wesentlichen Beitrag zum Klimaschutz leisten.
Anders als Öl, Gas und Kohle, ist Holz ein klimafreundlicher Brennstoff, der bei der Verbrennung nur so viel CO2 freisetzt, wie beim Wachsen durch die Photosynthese gespeichert wurde. Die CO2-Bilanz ist somit neutral. Dies trifft jedoch nur dann zu, wenn höchstens so viel Holz geerntet wird, wie im gleichen Zeitraum nachwächst. So wird umweltschonend Strom, Wärme und Treibstoff erzeugt – das macht die Bioenergie zum Multitalent unter den erneuerbaren Energieformen. Die Energietechnik hat sich dies zunutze gemacht. Mithilfe moderner Technologien können vielfältige Energieträger aus der Biomasse gewonnen werden. Diese haben eines gemein: die Klimaneutralität.
Für die Erzeugung von klimafreundlicher Fernwärme sind mehrere Kraftwerke der Stadtwerke Düsseldorf im Einsatz. Dazu gehört das Kraftwerk in Garath, das mit Biomasse befeuert wird. Beantragen Sie Ihren Fernwärmeanschluss und schonen Sie Ihre Ausgaben und das Klima.
Mit verschiedensten Technologien und Verfahren wird aus Biomasse Energie gewonnen. Die Bioenergie ist in allen drei Aggregatzuständen vorzufinden: gasförmig, fest und flüssig. Aus diesem Grund ist Biomasse der weltweit mit Abstand am meisten genutzte regenerative Energieträger im Strom-, Wärme- und Kraftstoffmarkt. Hier erhalten Sie einen Überblick über die Vielfalt der biotischen Stoffe:
Gasförmige Biomasse: Ob in Mooren, Sümpfen oder im Verdauungstrakt von Wiederkäuern – Biogas bildet sich überall dort, wo organisches Material in feuchter Umgebung unter Ausschluss von Sauerstoff zersetzt wird. Spezielle Bakterien leisten dabei die Hauptarbeit. In einer Biogasanlage wird dieses Verfahren technisch nachvollzogen. Durch die Vergärung von Bioabfällen, Nutzpflanzen oder tierischen Exkrementen (Gülle und Mist) wird Biogas gewonnen. Das Biogas wird dann in Blockheizkraftwerken zu Strom und Wärme umgewandelt. Es kann aber auch zu Bioerdgas veredelt und im Erdgasnetz genutzt werden. Die Gärreste lassen sich darüber hinaus als Dünger in der Landwirtschaft verwenden.
Feste Biomasse: Der mit Abstand wichtigste Bioenergieträger ist Holz. Neben Stroh und Heu gehört es zur festen Biomasse und wird in Brennöfen von Biomasseheizkraftwerken verbrannt. Die Wärme, die bei der Verbrennung des Holzes entsteht, erhitzt Wasser. Der entstehende Wasserdampf treibt dann eine Turbine an, die an einen Generator gebunden ist. Dieser generiert durch die erzeugte Bewegung Strom. Als „Nebenprodukt“ entsteht Wärme, die in das Fernwärmenetz eingespeist wird. Das Grundprinzip der gemeinsamen Strom- und Wärmeerzeugung nennt sich Kraft-Wärme-Kopplung.
Flüssige Biomasse: Während die Erzeugung von Strom und Wärme vor allem aus fester und gasförmiger Biomasse erfolgt, sind Biokraftstoffe im Mobilitätsbereich die wichtigste erneuerbare Alternative. So ersetzen bereits heute flüssige Bioenergieträger wie Pflanzenöl, Biodiesel und Ethanol fossile Kraftstoffe. Ebenso kommen sie als Heizöl in Kesseln von privaten Haushalten oder in Blockheizkraftwerken zum Einsatz.
Klimaneutral bis 2035 – das ist das Ziel der Stadt Düsseldorf. Um die Erreichung des Umwelt- und Klimaschutzziels zu unterstützen, betrachten die Stadtwerke Düsseldorf ihre bestehenden Infrastrukturen stets mit Optimierungspotenzial. Wir investieren immer dort, wo ein System effizienter und emissionsärmer werden kann – wie durch einen geringeren Einsatz von fossilen Energieträgern.
So wurde das Heizkraftwerk in Garath, das erstmals 1965 in Betrieb ging, seither auf der Basis neu gewonnener wissenschaftlicher Erkenntnisse modernisiert. Ende 2007 wurde es zu einem umweltschonenden Biomasseheizkraftwerk umgebaut, das gleichzeitig Strom und Wärme für Garath produziert und 2013 durch ein Pellethaus ergänzt. Durch diese Ergänzung stieg der Anteil der erneuerbaren Energien an der Garather Wärmeversorgung auf über 50 Prozent. Einst mit Steinkohle befeuert, wird es nun mit naturbelassenen Altholzhackschnitzeln betrieben.
Power aus der Biotonne: Aus einer Tonne Bioabfall kann durchschnittlich 110m³ Biogas gewonnen werden. In einem Blockheizkraftwerk werden daraus 198 kWh Strom. Lesen Sie hier nach, wie Mülltrennung richtig geht.
Direkt neben der A59 und der B8 an der Frankfurter Straße gelegen, ist das Biomasseheizkraftwerk ideal für Lastwagen erreichbar. Mittels eines Krans wird die Ladung aus dem Lasten in ein Brennstofflager verfrachtet, das über ein Volumen von etwa 750 Tonnen verfügt. Bei Volllast erzeugt die Anlage 3,5 MW elektrische und 14 MW thermische Leistung. Während der Strom in das öffentliche Netz eingespeist wird, versorgt die Wärme den gesamten Stadtteil zuverlässig mit Fernwärme. Stolz sind die Stadtwerke Düsseldorf nicht nur auf die Leistung, sondern auch auf den niedrigen Schadstoffausstoß, der dabei entsteht. Wir laden Sie herzlich dazu ein, unser Biomasseheizkraftwerk zu besuchen. Weitere Infos hierzu finden Sie auf unserer Webseite zu Werksbesichtigungen.
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