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Energie & Management > BHKW Des Monats - Strom, Wärme und Dünger für Gemüsepflanzen
Bild: Shutterstock, saicle / E&M
BHKW Des Monats

Strom, Wärme und Dünger für Gemüsepflanzen

Mehrere Blockheizkraftwerke bei der Westhof Energie GmbH & Co. KG liefern nicht nur Strom und Wärme, sondern helfen auch bei der Düngung der Pflanzen in den Gewächshäusern.  
Die Westhof-Gruppe produziert an den Standorten Hennstedt und Wöhrden (Schleswig-Holstein) in seinen Biogewächshäusern frische Tomaten und Paprika − auch dank Kraft-Wärme-Kopplung. Auf einer Fläche von rund zehn Hektar wachsen in den beiden Gewächshäusern insgesamt etwa 150.000 Tomaten- und 68.000 Paprikapflanzen.

Auf die Kraft-Wärme-Kopplung setzt der Betrieb bereits seit einigen Jahren für den Strom- und Wärmebedarf. An beiden Standorten wurde die Energieversorgung 2020 erweitert und mit neuen BHKW-Modulen des Herstellers 2G Energy aus Heek im Münsterland flexibilisiert. Die bestehenden Module wurden durch drei in Hennstedt und zwei in Wöhrden ergänzt.

Außerdem wird das bei der Verbrennung entstehende CO2 genutzt. Es wird gewonnen, gefiltert und für die Düngung der Pflanzen in den Gewächshäusern eingesetzt. Für Projektleiter Nils Wieczorek von Westhof Bio war das auch ein wichtiger Grund, auf die KWK-Technologie zu setzen: „Im Mittelpunkt unseres Handelns steht der ökologische Landbau im Einklang mit der Natur und den natürlichen Kreisläufen.“ Da sei es sehr schön, wenn mit einem Nebenprodukt der Energieerzeugung noch das Pflanzenwachstum gefördert werde. „Außerdem können dadurch die Kosten für den Einkauf von technischem CO2 für die Pflanzendüngung eingespart werden.“

Am Standort Hennstedt war vor der Modernisierung ein Gaskessel mit 6 MW installiert. Die drei neuen 2G-Aggregate (Typ avus 2000a) werden mit Biomethan betrieben. Sie decken den gesamten Strom- und Wärmebedarf. Zudem wurden drei gebrauchte Aggregate mit insgesamt 1.800 kW gekauft, um einen Anknüpfungspunkt für die Flexibilisierung mit den drei neuen 2-MW-BHKW zu schaffen. Durch den Zubau der BHKW werden jeweils rund 15.000 MWh/a an Strom und Wärme produziert. Zusätzlich wird das Abgas der Motoren gereinigt und als CO2-Dünger über ein Gebläse in das Gewächshaus geleitet.
 
Eines der Blockheizkraftwerke während der Bauphase im Jahr 2020
Bild: 2G Energy

Beim Umbau der Energieversorgung für das Gewächshaus in Wöhrden blieben ein bereits bestehendes BHKW und ein Gaskessel als Redunanz erhalten, hier kam ein Flex-BHKW hinzu mit 3.360 kW elektrischer Leistung. Am Standort Wöhrden betreibt Westhof Energie zudem eine Biogasanlage (549 kW). Auch bei dieser blieb das bestehende Blockheizkraftwerk erhalten und wurde durch ein Flex-BHKW mit 1.999 kW elektrischer Leistung ergänzt. Durch den Zubau kann die Anlage hoch flexibel Strom produzieren. Der gesamte Wärmebedarf des Gewächshauses (etwa 14.000 MWh/a) wird regenerativ erzeugt. Zusätzlich werden auch hier die Abgase zur CO2-Düngung genutzt.

Die Energieversorgung der beiden Gewächshäuser wurde flexibilisiert via Kraft-Wärme-Kopplung und Pufferspeicher

Neben dem Neubau eines Maschinenhauses in Hennstedt wurden die neuen Module an den Standorten zum Teil in bestehende Infrastrukturen integriert. So schaffte man etwa einen separaten Bereich, um dem Schallschutz gerecht zu werden. Zudem sind an beiden Standorten Pufferspeicher installiert. Damit können die KWK-Anlagen flexibel gefahren werden. In Hennstedt beträgt das Speichervolumen 1.200 Kubikmeter, in Wöhrden steht bei der Biogasanlage ein 800-Kubikmeter-Pufferspeicher sowie ein weiterer mit 1.500 Kubikmetern. Insgesamt rechnet Projektleiter Wieczorek damit, dass jede der Anlagen im Jahr rund 2.500 Stunden laufen wird.

Die KWK eignet sich laut dem Hersteller 2G ideal für Gewächshäuser. Die Pflanzen bräuchten ganzjährig optimale Bedingungen, etwa passende Temperaturen und eine ausreichende Beleuchtung. Daher stellen die Betreiber hohe Ansprüche an die Verlässlichkeit der Anlage.

Neben der Deckung des Strombedarfs kommt es laut dem BHKW-Hersteller bei der Installation von KWK-Anlagen in Gewächshäusern vor allem darauf an, diese auf den Wärmebedarf auszulegen. Entscheidend seien aber nicht nur die äußeren klimatischen Bedingungen und die Jahreszeit, sondern das Zusammenspiel von Temperatur, Sonneneinstrahlung und Bewässerung. Für die Anlagensteuerung sei es daher wichtig, die technischen Eigenschaften und Charakteristiken der KWK-Anlagen mit Parametern wie Luftfeuchtigkeit, Temperaturen oder dem CO2-Gehalt der Luft in Einklang zu bringen. Durch die dreifache Effizienz aus Strom- und Wärmeerzeugung sowie der CO2-Düngung sei jedoch nahezu jedes Gewächshaus für den Einsatz einer KWK-Anlage geeignet.

Die Anlage auf einen Blick:
Betreiber: Westhof Energie GmbH & Co. KG
Standorte: Wöhrden und Hennstedt
Anlage Hennstedt: Drei biomethanbetriebene Aggregate des Herstellers 2G (avus 2000a) mit einer elektrischen Leistung von je rund 2 MW sowie 2,2 MW thermischer Leistung
Anlage Wöhrden: Zwei Aggregate des Herstellers 2G (avus 2000a und avus 3000a), das BHKW an der Biogasanlage hat eine elektrische Leistung von 2 MW und eine thermische von 2,2 MW; die Anlage am Gewächshaus hat eine elektrische Leistung von 3,3 MW und eine thermische von 3,8 MW
Besonderheit: Zusätzlich wird das Abgas der Motoren gereinigt und als CO2-Dünger in das Gewächshaus geleitet
Ansprechpartner: Stefan Liesner, 2G Energy AG, s.liesner@2-g.de; Nils Wieczorek, Westhof Bio, n.wieczorek@westhof-bio.de

Donnerstag, 20.05.2021, 09:21 Uhr
Heidi Roider
Energie & Management > BHKW Des Monats - Strom, Wärme und Dünger für Gemüsepflanzen
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BHKW Des Monats
Strom, Wärme und Dünger für Gemüsepflanzen
Mehrere Blockheizkraftwerke bei der Westhof Energie GmbH & Co. KG liefern nicht nur Strom und Wärme, sondern helfen auch bei der Düngung der Pflanzen in den Gewächshäusern.  
Die Westhof-Gruppe produziert an den Standorten Hennstedt und Wöhrden (Schleswig-Holstein) in seinen Biogewächshäusern frische Tomaten und Paprika − auch dank Kraft-Wärme-Kopplung. Auf einer Fläche von rund zehn Hektar wachsen in den beiden Gewächshäusern insgesamt etwa 150.000 Tomaten- und 68.000 Paprikapflanzen.

Auf die Kraft-Wärme-Kopplung setzt der Betrieb bereits seit einigen Jahren für den Strom- und Wärmebedarf. An beiden Standorten wurde die Energieversorgung 2020 erweitert und mit neuen BHKW-Modulen des Herstellers 2G Energy aus Heek im Münsterland flexibilisiert. Die bestehenden Module wurden durch drei in Hennstedt und zwei in Wöhrden ergänzt.

Außerdem wird das bei der Verbrennung entstehende CO2 genutzt. Es wird gewonnen, gefiltert und für die Düngung der Pflanzen in den Gewächshäusern eingesetzt. Für Projektleiter Nils Wieczorek von Westhof Bio war das auch ein wichtiger Grund, auf die KWK-Technologie zu setzen: „Im Mittelpunkt unseres Handelns steht der ökologische Landbau im Einklang mit der Natur und den natürlichen Kreisläufen.“ Da sei es sehr schön, wenn mit einem Nebenprodukt der Energieerzeugung noch das Pflanzenwachstum gefördert werde. „Außerdem können dadurch die Kosten für den Einkauf von technischem CO2 für die Pflanzendüngung eingespart werden.“

Am Standort Hennstedt war vor der Modernisierung ein Gaskessel mit 6 MW installiert. Die drei neuen 2G-Aggregate (Typ avus 2000a) werden mit Biomethan betrieben. Sie decken den gesamten Strom- und Wärmebedarf. Zudem wurden drei gebrauchte Aggregate mit insgesamt 1.800 kW gekauft, um einen Anknüpfungspunkt für die Flexibilisierung mit den drei neuen 2-MW-BHKW zu schaffen. Durch den Zubau der BHKW werden jeweils rund 15.000 MWh/a an Strom und Wärme produziert. Zusätzlich wird das Abgas der Motoren gereinigt und als CO2-Dünger über ein Gebläse in das Gewächshaus geleitet.
 
Eines der Blockheizkraftwerke während der Bauphase im Jahr 2020
Bild: 2G Energy

Beim Umbau der Energieversorgung für das Gewächshaus in Wöhrden blieben ein bereits bestehendes BHKW und ein Gaskessel als Redunanz erhalten, hier kam ein Flex-BHKW hinzu mit 3.360 kW elektrischer Leistung. Am Standort Wöhrden betreibt Westhof Energie zudem eine Biogasanlage (549 kW). Auch bei dieser blieb das bestehende Blockheizkraftwerk erhalten und wurde durch ein Flex-BHKW mit 1.999 kW elektrischer Leistung ergänzt. Durch den Zubau kann die Anlage hoch flexibel Strom produzieren. Der gesamte Wärmebedarf des Gewächshauses (etwa 14.000 MWh/a) wird regenerativ erzeugt. Zusätzlich werden auch hier die Abgase zur CO2-Düngung genutzt.

Die Energieversorgung der beiden Gewächshäuser wurde flexibilisiert via Kraft-Wärme-Kopplung und Pufferspeicher

Neben dem Neubau eines Maschinenhauses in Hennstedt wurden die neuen Module an den Standorten zum Teil in bestehende Infrastrukturen integriert. So schaffte man etwa einen separaten Bereich, um dem Schallschutz gerecht zu werden. Zudem sind an beiden Standorten Pufferspeicher installiert. Damit können die KWK-Anlagen flexibel gefahren werden. In Hennstedt beträgt das Speichervolumen 1.200 Kubikmeter, in Wöhrden steht bei der Biogasanlage ein 800-Kubikmeter-Pufferspeicher sowie ein weiterer mit 1.500 Kubikmetern. Insgesamt rechnet Projektleiter Wieczorek damit, dass jede der Anlagen im Jahr rund 2.500 Stunden laufen wird.

Die KWK eignet sich laut dem Hersteller 2G ideal für Gewächshäuser. Die Pflanzen bräuchten ganzjährig optimale Bedingungen, etwa passende Temperaturen und eine ausreichende Beleuchtung. Daher stellen die Betreiber hohe Ansprüche an die Verlässlichkeit der Anlage.

Neben der Deckung des Strombedarfs kommt es laut dem BHKW-Hersteller bei der Installation von KWK-Anlagen in Gewächshäusern vor allem darauf an, diese auf den Wärmebedarf auszulegen. Entscheidend seien aber nicht nur die äußeren klimatischen Bedingungen und die Jahreszeit, sondern das Zusammenspiel von Temperatur, Sonneneinstrahlung und Bewässerung. Für die Anlagensteuerung sei es daher wichtig, die technischen Eigenschaften und Charakteristiken der KWK-Anlagen mit Parametern wie Luftfeuchtigkeit, Temperaturen oder dem CO2-Gehalt der Luft in Einklang zu bringen. Durch die dreifache Effizienz aus Strom- und Wärmeerzeugung sowie der CO2-Düngung sei jedoch nahezu jedes Gewächshaus für den Einsatz einer KWK-Anlage geeignet.

Die Anlage auf einen Blick:
Betreiber: Westhof Energie GmbH & Co. KG
Standorte: Wöhrden und Hennstedt
Anlage Hennstedt: Drei biomethanbetriebene Aggregate des Herstellers 2G (avus 2000a) mit einer elektrischen Leistung von je rund 2 MW sowie 2,2 MW thermischer Leistung
Anlage Wöhrden: Zwei Aggregate des Herstellers 2G (avus 2000a und avus 3000a), das BHKW an der Biogasanlage hat eine elektrische Leistung von 2 MW und eine thermische von 2,2 MW; die Anlage am Gewächshaus hat eine elektrische Leistung von 3,3 MW und eine thermische von 3,8 MW
Besonderheit: Zusätzlich wird das Abgas der Motoren gereinigt und als CO2-Dünger in das Gewächshaus geleitet
Ansprechpartner: Stefan Liesner, 2G Energy AG, s.liesner@2-g.de; Nils Wieczorek, Westhof Bio, n.wieczorek@westhof-bio.de

Donnerstag, 20.05.2021, 09:21 Uhr
Heidi Roider

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