Erneuerbare Energien, Band 4

In diesem Buch werden verschiedene – hauptsächlich technische – Aspekte der Realisierung der Energieversorgung mit erneuerbaren Energien behandelt. Es werden Forschungsergebnisse, Verfahrenstechniken und Berichte aus der Praxis zur Diskussion gestellt und – soweit besonders aktuell – durch Übersichtsbeiträge und rechtliche Aspekte ergänzt. Dieses Buch ist nach den Themen Bioenergie, Ersatzbrennstoffe sowie Solar- und Windenergie gegliedert. Im Themenblock Biomasse wird zunächst ein fundierter Überblick über die Biomasse-Versorgungskette – von der Brennstoffversorgung über die Aufbereitung bis hin zur Verbrennungstechnik, insbesondere für holzgefeuerte Kraftwerke großer Leistung – gegeben. Als Beispiel eines solchen großen Biomasse-Heizkraftwerks wird die Anlage in Markinch/Schottland vorgestellt. Aufgrund der hohen Alkalimetall-Gehalte des Brennstoffs stellt Korrosion in Biomasse-Kraftwerken ein mindestens ebenso großes Problem dar wie in Abfallverbrennungsanlagen und Ersatzbrennstoff-Kraftwerken. Als Maßnahmen zur Korrosionsvorbeugung werden die Durchführung und Auswertung von Wärmestrommessungen sowie der Einsatz von Schutzschichten vorgestellt. Neben der Verbrennung werden auch die Vergasung von Biomassen sowie die Heißgasreinigung der erzeugten Synthesegase behandelt. Am Beispiel von Holz wird aufgezeigt, wie die Verwendungspotentiale durch Kaskadennutzung erhöht werden können. Bei der Vergärung von Abfällen werden zunächst die vorgeschaltete Aufbereitung des Abfallinputs und verschiedene Konzepte der Bioabfallvergärung dargestellt. Weitere Beiträge sind der Effizienzsteigerung von Vergärungsanlagen, den Emissionen aus Biogasanlagen einschließlich Maßnahmen zu deren Vermeidung und Verminderung sowie den Gärresten aus der Bioabfallbehandlung gewidmet. Einen Schwerpunkt im Kapitel Aufbereitung und Verwertung von Ersatzbrennstoffen bildet in diesem Band der Einsatz von Ersatzbrennstoffen in der Zementindustrie. Neben Verfahren zur spezifikationsgerechten Aufbereitung und Aufgabesystemen werden die Anlagen zur Vergasung und Verbrennung im Zementwerk Rüdersdorf vorgestellt. Im Hinblick auf die Ersatzbrennstoff-Kraftwerke werden die Aspekte Feuerfestauskleidung sowie Qualität und Alterungsverhalten der Rostaschen beleuchtet. Die Mitverbrennung von alternativen Brennstoffen in Kohlekraftwerken wird hinsichtlich der Ascheablagerungsprobleme im Dampferzeuger thematisiert. Das Kapitel Solarenergie bietet zunächst einen Überblick über die technischen Varianten der Stromerzeugung mit Solarthermie sowie deren Optimierungspotentiale und Wirtschaftlichkeit. Als Innovation auf diesem Gebiet wird die Parabolrinnen-Technologie mit direkter Dampfproduktion vorgestellt. Ein gesonderter Beitrag ist den Dampfturbinen für solarthermische Kraftwerke gewidmet. Das Thema Windenergie wird unter deutschem, europäischem und internationalem Fokus beleuchtet, wobei auch besonders auf die Netzintegration von erneuerbaren Energien eingegangen wird. Von aktuellem Interesse ist der Bericht über die Forschungsinitiative Research at alpha ventus – RAVE – im ersten Offshore-Windpark Deutschlands. Abschließend wird der notwendige Ausbau der Kapazitäten bei Transport, Logistik und Häfen für die Offshore-Windergie aufgezeigt und eine Prognose der Marktentwicklung in diesem Bereich erstellt.