1. Wärme und Strom erzeugende Pelletsheizung von ÖkoFEN in Betrieb

Bei Biomasse-Heizkesseln sind Oberösterreichs Firmen Weltmarktführer. Die heimischen Hersteller haben im Vorjahr rund 37.000 Kessel ins Ausland exportiert. In den beiden größten Märkten Deutschland und Frankreich beträgt der Marktanteil oberösterreichischer Pelletskessel-Hersteller mehr als 50 Prozent. Mit mehr als einem Viertel aller österreichweit installierten automatischen Kleinfeuerungsanlagen – das sind etwa 20.600 Hackgutanlagen und 21.600 Pelletsanlagen – liegt Oberösterreich bei dieser modernen Heiztechnologie österreichweit im Spitzenfeld.

Zusätzlich sind etwa 12.000 moderne Scheitholzanlagen installiert und im Bereich der Biomasse- Großanlagen gibt es in Oberösterreich mehr als 1.270 Projekte, davon 321 Nahwärmeprojekte. Lange wurde an technischen Weiterentwicklungen geforscht, jetzt ist die Innovation Wirklichkeit – ein Biomasse-Heizkessel, der gleichzeitig Wärme und Strom produziert – präsentiert von der Firma ÖkoFEN. Das kann Oberösterreich auch bei der Energiewende wesentlich weiterbringen. Neben der Energieeffizienz und dem Ausbau erneuerbarer Energieträger ist auch Forschung und Entwicklung eine der Säulen der oö. Energiestrategie, welche in Oberösterreich in der landesenergiepolitischen Zielsetzung “Energiezukunft 2030″ fixiert wurde. Daher hat sich das Energieressort des Landes OÖ im Vorjahr zu einer neuen Landesförderung entschlossen, die den Start genau dieser Art von wärme- und stromerzeugenden Biomasseheizkesseln firmenunabhängig fördert. Jetzt ist der erste Heizkessel dieser Art in Betrieb gegangen.

Biomasse-Kraft-Wärme-Kopplung

Die dezentrale Energieerzeugung mittels Mikro-Kraft-Wärme-Kopplung ist ein wichtiges Energiethemen. KWK-Anlagen ermöglichen eine besonders hohe Energieeffizienz, da die Verbrennungswärme sowohl zum Heizen als auch für die Stromerzeugung genutzt wird. Hierfür existieren bisher nur Systemlösungen auf Basis fossiler Energieträger.

Stromerzeugende Heizungen sind kleine, kompakte Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen (KWK-Anlagen), die gleichzeitig Strom und Wärme bei einem sehr hohen Wirkungsgrad bereitstellen. Durch die Biomasse-Kraft-Wärme-Kopplung, also die Erzeugung von Wärme UND Strom aus Biomasse, wird ein innovativer Weg beschritten, neben der Wärmenutzung aus Biomasse eine zweite hochwertige Energieauskopplung zu ermöglichen.

Mit ca. 25 % aller österreichweit installierten automatischen Kleinfeuerungsanlagen, das sind etwa 42.000 Anlagen, davon ca. 21.600 Pelletsheizungen, liegt Oberösterreich bei modernen Heiztechnologien österreichweit im Spitzenfeld. Die Wärmeerzeugung von Biomassekesseln im kleinen Leistungsbereich ist marktfähig und etabliert. Eine Energieversorgung auf Basis regionaler Biomasse gewinnt sowohl aus energie- als auch klimapolitischer Sicht laufend an Bedeutung. Biomasse-Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen im kleinen Leistungsbereich bieten die Möglichkeit, dezentral neben Wärme auch Strom bereitzustellen. Oberösterreichs Biomasseheizkesselproduzenten sind Weltmarktführer.

Das neue Landesförderprogramm

Dieses Impulsförderprogramm für 20 Anlagen soll als Anreizprogramm den Markteinstieg der neuen Technologie – natürlich unabhängig von der produzierenden und liefernden Firma – unterstützen. Dadurch sollen vor allem Erfahrungen und Kenntnisse über Biomasse-Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen im kleinen Leistungsbereich im Praxisbetrieb gesammelt und die Weiterentwicklung der Technologie vorangetrieben werden.

Neben den übergeordneten Zielen, wie Sicherstellung einer zukunftsfähigen Energieerzeugung, Energieversorgung und Energienutzung bzw. die Bereitstellung von Umweltinformationen und Bewältigung querschnittsorientierter Herausforderungen, sollen mit diesem Förderprogramm neben der Errichtung von Biomasse-Kraft-Wärme-Kopplungen im kleinen Leistungsbereich auch die anwendungsnahe Forschung und die Positionierung Oberösterreichs als Energiemodellregion unterstützt werden. Die Impulsunterstützung von 20 Biomasseverstromungen im kleinen Leistungsbereich in Oberösterreich ist ein Alleinstellungsmerkmal unseres Bundeslandes. Die Projektergebnisse sind für die zukünftige Biomassenutzung in Oberösterreich und Österreich maßgeblich.

Neben der Schaffung der technischen Rahmenbedingungen für den künftigen dezentralen Ausbau erneuerbarer Energieträger soll im Rahmen des Förderprogramms auch die Strom- und Wärmeerzeugung aus Biomasse in Oberösterreich gesteigert werden.

Mit diesem Programm soll es möglich werden, max. 20 Biomasse-Kraft-Wärmekopplungsanlagen neu zu errichten. Diese erzeugen zusammen 300 MWh Wärme aus Biomasse und 20 MWh zusätzlichen Strom aus Biomasseanlagen pro Jahr. Unter der Annahme, dass die 300 MWh Wärme nicht mit fossilen Energieträgern erzeugt werden, können damit 84 Tonnen CO2 pro Jahr eingespart werden. Unter der Annahme, dass diese 20 MWh zusätzlicher Biomassestrom künftig Stromimporte ersetzen, können demnach 8,2 Tonnen CO2 pro Jahr eingespart werden.

Die Pelletsheizung der Zukunft: Feldtest für Strom erzeugende Pelletsheizung erfolgreich gestartet

ÖkoFEN mit Sitz in Niederkappel/OÖ. zählt zu den innovativsten Unternehmen in der Heizungsbranche. Mit der Inbetriebnahme eines Stirlingmotors in der ÖkoFEN Pelletsheizung ging am 5. Dezember 2012 die erste Strom erzeugende Pelletsheizung von ÖkoFEN in Lembach im Mühlkreis ans Netz. ÖkoFEN ist somit das erste Unternehmen in Österreich, das eine typengeprüfte Pelletsheizung mit Stirlingmotor im Feldtest betreibt.

2010 startete das innovative Unternehmen das Entwicklungsprojekt ÖkoFEN_e mit dem Ziel eine Pelletsheizung für den Ein-, bzw. Zweifamilienhaushalt zu entwickeln, die Wärme und Strom aus Holzpellets produziert. Den Ingenieuren der Firma ÖkoFEN stand zur Integration in den Pelletskessel ein serienreifer Stirlingmotor der englischen Firma Microgen zur Verfügung.

Zwei Jahre Entwicklungszeit bis zur Inbetriebnahme der 1. Strom produzierenden Pelletsheizung

Nach einjähriger Entwicklungszeit konnten bereits im November 2011 alle notwendigen Typenprüfungen abgeschlossen werden. Weitere Tests am Prüfstand folgten, ehe nach einem weiteren Jahr Vorbereitung die erste Feldtestanlage in Betrieb genommen wurde.

„Neben den technischen Herausforderungen war es auch organisatorisch eine große Aufgabe, die erste Anlage ans Netz zu bringen“, so ÖkoFEN Geschäftsführer Stefan Ortner. „Wir haben hier wirklich etwas geschafft, das viele Firmen vor uns schon erfolglos versucht haben. Wir sind stolz auf diesen wichtigen Schritt und unser engagiertes Team!“

Pelletsheizung mit Stirlingmotor erzeugt 1 Kilowatt elektrische Leistung

Die Pellematic Smart_e, wie die stromproduzierende Pelletsheizung bei ÖkoFEN getauft wurde, nutzt das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung. Der Stirlingmotor ist zusammen mit dem serienmäßig integrierten Pellets-Brennwertmodul in einem Schichtspeicher mit 600 Liter Volumen eingebaut. Das System produziert Wärme mit 14 Kilowatt thermischer Leistung und Strom mit 1 Kilowatt elektrischer Leistung (kWe).
Mit einer Leistung von 1 kWe werden bei einem Volllastbetrieb von 24 Stunden täglich 24.000 Wattstunden elektrische Energie erzeugt, wodurch zum Beispiel eine Waschmaschine 23 Mal betrieben werden kann (Verbrauch circa 1,04 kWh pro Waschgang).

Um den Stirlingmotor in die Pelletsheizung zu integrieren, musste auch eine eigene, vollautomatische Reinigungseinrichtung für den Erhitzerkopf des Stirlingmotors entwickelt werden. In der ersten Feldtestanlage wurde zusätzlich zur Pellematic Smart_e und der bereits bestehenden 20 m² großen thermischen Solaranlage ein 800 Liter Pufferspeicher installiert, um die Laufzeiten zu optimieren. Der Eigenverbrauch im Haus soll nun vorwiegend mit dem eigenen, im Keller erzeugten Strom abgedeckt werden, der überschüssige Strom wird ins Netz eingespeist.

Zwischen 1.500 und 7.000 Kilowattstunden Strom pro Jahr können durch die ÖkoFEN-Pelletsheizung mit Stirlingmotor erzeugt werden

Die erzeugte Strommenge hängt stark von den Laufzeiten des Heizkessels ab. Je länger die Laufzeiten sind desto höher ist der Ertrag des Stirlingmotors. Die Laufzeiten von Pelletsheizungen variieren von 1.500h/Jahr bei Einfamilienhäusern bis zu 7.000h/Jahr bei Grundlasten im Gewerbe oder Mehrfamilienhäusern. Je nachdem können mit der stromerzeugenden Pelletsheizung zwischen 1.500 und 7.000 kWh pro Jahr erzeugt werden. Zum Vergleich: Ein durchschnittlicher Haushalt verbraucht ca. 4.000 kWh Strom pro Jahr.

Stromerzeugende Pelletsheizungen gegenüber Photovoltaikanlagen im Vorteil

Ein wesentlicher Vorteil der Strom produzierenden Pelletsheizung gegenüber der Photovoltaik ist die hohe Eigenbedarfabdeckung, da die Heizung meistens dann läuft, wenn auch ein Strombedarf im Haus gegeben ist. Im Gegensatz dazu erzeugt eine Photovoltaikanlage nur dann Strom, wenn eine Sonneneinstrahlung gegeben ist.

Zukunftsmarkt Kraft-Wärme-Kopplung

Immer mehr Endkunden wünschen sich Energieautarkie, das heißt Unabhängigkeit und vor allem die Möglichkeit, Strom selbst zu produzieren. Die gleichzeitige Strom- und Wärmeerzeugung auch im kleinen Leistungsbereich liegt voll im Trend. Viele Hersteller bieten bereits Kraft-Wärme-Kopplungs-Systeme an, bisher jedoch nur basierend auf fossilen Brennstoffen wie Öl oder Gas.

ÖkoFEN ist derzeit der einzige Hersteller, der Wärme und Strom mittels typengeprüfter Pelletsheizung und Stirlingmotor erzeugt. Im nun gestarteten Feldtest werden letzte Erfahrungen im Langzeittest gesammelt, um später in Serie gehen zu können. Die Auswahl der Feldtestkunden erfolgte nach verschiedenen Anforderungen (alleiniger Wärmeerzeuger, Grundlastkessel in Kombination mit einem weiteren Wärmeerzeuger, etc.) um so viele unterschiedliche Erfahrungen wie möglich zu gewinnen. In den nächsten Monaten werden vor allem noch Anlagen in der Nähe zur Firmenzentrale Niederkappel installiert. Der Feldtest wird dann in weiterer Folge auf ganz Österreich mit bis zu 40 Anlagen ausgeweitet.

Bereits über 50.000 ÖkoFEN-Pelletsheizungen ausgeliefert

ÖkoFEN ist einer der weltweit führenden Pelletsheizungserzeuger. Über 50.000 Pelletsheizungen des Unternehmens mit Sitz in Niederkappel/OÖ. wurden bisher an Industrie,- Gewerbe- und Privatkunden in Europa und Übersee ausgeliefert. Der Exportanteil von ÖkoFEN liegt bei über 83 Prozent, rund 300 Mitarbeiter sind in den verbundenen Unternehmen beschäftigt. ÖkoFEN ist mittlerweile bereits in 16 Ländern vertreten: Die Generalvertretungen und Niederlassungen befinden sich neben Österreich in Deutschland, Schweiz, Italien, Frankreich, Spanien, Dänemark, Belgien, Tschechien, England und Irland, den Niederlanden, Argentinien, USA, Kanada und Russland.