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Nach etwa 5.500 Betriebsstunden mit dem Klärgas einer kommunalen Kläranlage wurde Ende Januar die erste planmäßige Wartung des Stirling-BHKWs durchgeführt. Aus der Inspektion ging hervor, dass sich der Stirling-Motor in einem sehr guten Zustand befand und noch etwa 500 weitere Betriebsstunden wartungsfrei hätte betrieben werden können.
Wichtige Dichtungen und Filter wurden gewechselt und die beiden Zylinder mit Kolben für die Generalüberholung ausgebaut und durch neue ersetzt. Ein Ölwechsel war nicht notwendig. Durch den Betrieb mit dem problematischen Brennstoff wurde feines Siloxan in der Brennkammer abgelagert. Konstruktiv bedingt blieb der Stirling-Motor davon unberührt und somit schadlos. Der feine Staub konnte leicht vom Boden der Brennkammer abgesaugt werden.
Das Stirling-BHKW wurde durch die Wartung in einen neuwertigen Zustand gebracht. Somit steht einem erneuten kontinuierlichen Dauerbetrieb zur Grundlastabsicherung von bis zu 6.000 Betriebsstunden bis zur nächsten Inspektion nichts im Weg.
WUDAG ist für den Service der Cleanergy GasBox zertifiziert.
Positive Zwischenbilanz einer innovativen Technologie:
Über 5.000 Betriebsstunden sind seit der Inbetriebnahme des Stirling-Motors im Februar 2015 vergangen. Mit einer elektrischen Nennleistung von etwa 7 kW wurden fast ebenso viele Volllaststunden erreicht. Insegesamt konnten damit bereits 35.000 kWh Strom und über 100.000 kWh Wärme für die Grundlastversorgung bereitgestellt werden.
Das im Dauerbetrieb arbeitende Klärgas-BHKW wurde nur im Sommer in Zeiten verringerter Wärmebedarfe heruntergefahren und steht nun bald der ersten planmäßigen Inspektion seit Inbetriebnahme entgegen. Die WUDAG stuft die lange störungsfreie Betriebszeit als vollen Erfolg ein. Wir konnten zeigen, dass die Cleanergy GasBox in ihrem Leistungssegment die optimale Wärmekraftmaschine ist, um aus problematischen Bio- und Klärgasen Strom und Wärme zu gewinnen.
WUDAG ist Teilnehmer und Aussteller der „EnergieTage Abwasser und Biogas“der DWA Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V am 08. und 09. September 2015 in Wuppertal.
Die schwedische Firma CLEANERGY AB mit Sitz in Göteborg ist weltweit führend in der Herstellung von Stirling-Motoren im Bereich der Kraft-Wärme-Kopplung sowie der Nutzung von Solarenergie. Mit dem gasbetriebenen Stirling-BHKW profitieren Anlagenbetreiber jetzt von einer nachhaltigen, effizienten und profitablen Umsetzung von niederkalorischen Gasen in elektrischen Strom und Wärme.
Wir sind froh und stolz mitteilen zu können, dass die Firmen Cleanergy und WUDAG eine Vertriebspartnerschaft geschlossen haben.
WUDAG ist der Ansprechpartner für den deutschen Markt in den Bereichen Klärgas, Biogas sowie niederkalorische Prozessgase. Durch flammenlose Oxidation in der Brennkammer des Stirling-BHKWs, können zukünftig auch Schwachgase mit Methananteilen ab 18% schadstoffarm und sicher zu Elektro- und Wärmeenergie umgesetzt werden. Neben dem Vertrieb und der Inbetriebnahme von Neuanlagen wird auch der Service durch WUDAG erbracht.
Wir schätzen uns glücklich, Partner eines weltweit agierenden Unternehmens zu sein, das eine klare Strategie verfolgt und durch jahrelange Entwicklung ein Produkt besitzt, das es so in diesem Marktsegment nicht gibt.
„Wir sehen den Haupteinsatzbereich im Einsatz auf Kläranlagen zur Verarbeitung des Klärgases. Aufgrund der Größe eignet sich der Motor hervorragend zur Abdeckung der Grundlast sowie in Modulbauweise auch für größere Anlagen. Außerdem können viele Fackelanlagen abgelöst und das Gas umweltverträglich und wirtschaftlich genutzt werden.“ So Peter Philipp, Vorstand der WUDAG nach der Vertragsunterzeichnung.
Unser erstes Stirling-BHKW ist erfolgreich auf der zentralen Kläranlage Niederfrohna (Sachsen) in Betrieb genommen worden. Die Kläranlage mit einer Kapazität von 40.000 EW reinigt Abwasser häuslicher und industrieller Herkunft biologisch nach dem SBR-Verfahren (Sequencing Batch Reactor).
WUDAG hat von Stirling Denmark den Motor, die Brennkammer und die Bediensteuerung bezogen und in Eigenregie die Brennersteuerung konzipiert. Zusätzlich oblag der Firma WUDAG die Aufgabe, eine Klärgasstrecke aufzubauen und die Anlage in das bestehende Heizsystem und das Prozessleitsystem zu integrieren. Die erfolgreiche Inbetriebnahme der Anlage erfolgte im Mai 2010 auf der Kläranlage in Niederfrohna.
Der anfallende Klärschlamm wird anaerob stabilisiert. Das dabei gewonnene Klärgas weist einen Methangehalt von 50 bis 60 Prozent auf. Auf dem Weg vom Gasspeicher zum Stirling-BHKW durchläuft das Klärgas lediglich einen biologischen Entschwefler und zwei Kondensatabscheider, obgleich das Klärgas reich an Siloxanen ist. Aufgrund der externen Verbrennung im Stirling-BHKW erfolgt keine sonst gebotene weitergehende Klärgasaufbereitung, beispielsweise mit einem Aktivkohlefilter. Die Verbrennungsluft wird im Gegenstromprinzip in der Brennkammer vorgewärmt, so dass die Abgase am Ausgang der Brennkammer eine mittlere Temperatur von nur noch ca. 425°C aufweisen.
Ein nachgeschalteter Abgaswärmetauscher kühlt die Abgase weiter ab auf etwa 100°C. Die Kühlung des Stirling-Motors, der Brennkammer sowie der Abgase ermöglichen in Summe eine thermische Nutzleistung von bis zu 120 kW. Die Wärme wird überwiegend für die Temperierung des mesophil betriebenen Klärschlamm-Faulreaktors und darüber hinaus für die Heizung der Betriebsräume genutzt. Der nach dem Stirling-Prinzip erzeugte Strom mit einer Leistung von bis zu 35 kW dient ausschließlich zur Deckung des Eigenbedarfes der Kläranlage. Die Betriebsweise des Stirling-BHKW ist auf eine Grundlastabsicherung ausgelegt.
Wegen der guten Wirkungsgrade auch im Teillastbereich kann es kontinuierlich betrieben werden. Dabei erfolgen die Steuerung der zugeführten Menge an Klärgas, die Regelung der Verbrennungsluft sowie der gesamte Anlagenbetrieb vollautomatisch. Sie ist in das Prozessleitsystem der Kläranlage integriert.
