TGA Energietechnik

TGA Ausgabe 04-2018
KWKK für Privat-Brauerei

Vorreiter in der Strom- und Kälteversorgung

1 Die Absorptionskältemaschine nutzt BHKW-Abwärme zur Kälteerzeugung im Minusbereich.

1  Die Absorptionskältemaschine nutzt BHKW-Abwärme zur Kälteerzeugung im Minusbereich.

Mit einem von Geiger Energietechnik geplanten Energiekonzept spart die Privat-Brauerei Zötler in Rettenberg (Allgäu) nun knapp die Hälfte des bisherigen Strombedarfs ein. Basis des in Deutschland bisher einmaligen Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung(KWKK)-Projekts sind ein 50-kW-Blockheizkraftwerk und eine Absorptionskältemaschine zur Kälteversorgung im Minusbereich.

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Ausgehend von dem Ziel einer nennenswerten Eigenstromversorgung mittels BHKW wurde bei einer Privatbrauerei eine Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung realisiert – da keine anderweitigen Wärmesenken zur Verfügung standen, um wirtschaftliche Laufzeiten für das BHKW zu realisieren.

Herausforderung für das Energiekonzept war, dass es in dem erforderlichen Leistungsbereich weder Absorptionskältemaschinen für Kälte im Minusbereich noch geeignete BHKW-Module für ausreichende Desorptionstemperaturen als Standard gab.

Aufgrund des hohen Adaptionspotenzials für die Lebensmittelindustrie fanden sich aber zwei Anbieter, die ihre Anlagenstandards für die speziellen Projektanforderungen weiterentwickelt haben.

Die Produktion von Bier ist, ähnlich wie bei vielen anderen Lebensmitteln, mit hohen Verbräuchen von Strom, Wärme und Kälte verbunden. Mit der Motivation, den steigenden Energiekosten entgegenzuwirken, und Umweltschutz aktiv zu leben, beauftragte die Privat-Brauerei Zötler das Unternehmen Geiger Energietechnik damit, ein Blockheizkraftwerk zur Eigenstromversorgung zu planen.

Kein typisches BHKW-Projekt

Um die bei BHKW-Projekten angestrebte hohe Laufzeit zu erreichen, setzte Geiger in der Planung einen wesentlichen Schwerpunkt auf eine gründliche Analyse der vorliegenden Energieströme. Neben ausführlichen Lastgangauswertungen wurden Messungen genutzt, um belastbare Entscheidungsgrundlagen zu erstellen.

„Der Ansatz, ein BHKW einzusetzen, scheiterte zunächst daran, dass sich in der Brauerei in der Detailbetrachtung keine geeignete Abnahme für die beim BHKW-Betrieb anfallende Wärme fand. Hieraus entstand die Idee, die Wärme mittels einer Absorptionskältemaschine in Kälte umzuwandeln“, erläutert Alexander Paul, Leiter operatives Geschäft bei Geiger Energietechnik.

Kälte wird bei Zötler ganzjährig benötigt und erste Anlagen dieser Art sind bereits seit Jahren in Kombination mit BHKWs im Einsatz. Allerdings stellte sich die Herausforderung, dass bei Zötler zum einen Kälte im Minusbereich (– 3 °C) eingesetzt wird und zum anderen das BHKW aus verschiedenen Gründen nicht größer als 50 kW elektrisch dimensioniert werden sollte. Absorptionskältemaschinen werden jedoch bislang entweder zur Kühlung (ca. + 7 °C) oder bei niedrigeren Temperaturen im Industrie-anlagen-Format mit mehreren Hundert bzw. Tausend kW Leistung eingesetzt.

Angepasste Standardanlagen

Paul: „Die große Herausforderung war für uns, einen Hersteller zu finden, der eine für dieses Projekt maßgeschneiderte Kälteanlage anbieten konnte. Mit der Zimmermann GmbH aus Seevetal konnten wir einen Spezialisten für Industriekälte als Partner gewinnen. Der erkannte das Marktpotenzial und war bereit, bisherige Anlagenkonzepte für die spezielle Projektanforderung weiterzuentwickeln. Es war außerdem schnell klar, dass das benötigte Kälteniveau nicht mit den üblichen Temperaturen eines Standard-BHKWs zu erreichen ist.“

Deshalb wurde gezielt nach einem Hochtemperatur-BHKW im kleinen Leistungsbereich bis 50 kW gesucht. Als einer der führenden BHKW-Hersteller zeigte das Unternehmen 2G Energy genügend Flexibilität, um sein Serienmodell g-box 50 auf diesen speziellen Anwendungsfall anzupassen. Paul: „Beide Partner haben erkannt, dass sie hier auch eine Art Business Development betreiben. Denn dieses Projekt hat absoluten Leuchtturmcharakter und viel Adaptionspotenzial für die gesamte Lebensmittelindustrie.“

Hohe Laufzeit, hohe Effizienz

Da die Kälte in der Brauerei kontinuierlich benötigt wird, kann mit einer Laufzeit von 8000 h/a bei 100%iger Wärmenutzung gerechnet werden. Die bisher zur Kälteversorgung genutzten Kältekompressoren werden jetzt mit deutlich verringerter Einsatzdauer für die Spitzenlast und als Redundanz verwendet.

Der vom BHKW erzeugte Strom von rund 400 000 kWh/a wird vollständig von der Brauerei selbst verbraucht. Hinzu kommt die Reduktion des Stromverbrauchs der Kältekompressoren um weitere ca. 80 000 kWh/a. Das Investitionsvolumen betrug insgesamt rund 400 000 Euro. In rund acht Jahren wird sich die Anlage amortisiert haben.

Inhaltsübersicht

  1. Teil: Vorreiter in der Strom- und Kälteversorgung
  2. Teil: Kontakt zum Anbieter
  • 2  Detailansicht der Absorptionskältemaschine, im Hintergrund das Blockheizkraftwerk.

  • 3  Blick in das Blockheizkraftwerk. 2G Energy hat für die KWKK-Anlage der Privat-Brauerei Zötler das Serienmodell g-box 50 für den speziellen Anwendungsfall angepasst.

  • 4  Freuen sich über die gelungene Umsetzung des neuen Energiekonzepts bei Zötler (v. l.): Braumeister Markus Würz, Jan Seibert von der Geiger Energietechnik und Niklas Zötler, Geschäftsführer der Brauerei Zötler.

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