Emissionsoptimierung und Energieeffizienz biogasbetriebener BHKW

In vorausgegangenen Untersuchungen an biogasbetriebenen Blockheizkraftwerken (BHKW) konnte gezeigt werden, dass bei einer ausschließlich leistungsgesteuerten Motorwartung die geltenden Abgasgrenzwerte in der Regel nicht eingehalten wurden. Daraufhin wurden weitergehende Untersuchungen zum Verhalten des elektrischen Wirkungsgrades und der Abgasemissionswerte von BHKW für die Biogasverwertung angestellt. Hierfür wurden die elektrischen Wirkungsgrade und die Konzentrationen von Kohlenmonoxid (CO), Stickoxiden (NO_x) und Kohlenwasserstoffen (C_nH_m) im Abgas von drei Zündstrahlmotoren (elektrische Nennleistung: 110/250/265 kW) und drei Gas-Otto-Motoren (elektrische Nennleistung: 190/324/526 kW) vor Ort gemessen. Diese Motoren wurden im Frühjahr 2005 bis Frühjahr 2006 in Betrieb genommen. Die Messungen an den einzelnen Motoren erfolgten in zwei bis drei Kampagnen im Abstand von 2.500 bis 5.000 Betriebsstunden, jeweils vor und nach einem Wartungstermin.

Als ein wesentliches Ergebnis der Untersuchungen wurde bestätigt, dass eine Motoreinstellung mit dem Ziel der Maximierung der Leistungsabgabe des Öfteren eine Überschreitung der NO_x-Grenzwerte nach TA-Luft im Abgas zur Folge hatte. Durch eine geänderte Motortrimmung konnte zwar dieser Grenzwert eingehalten werden, dies jedoch nur unter Inkaufnahme von Wirkungsgradeinbußen und gleichzeitiger Erhöhung der Kohlenwasserstoffkonzentration im Abgas. Eine detaillierte Darstellung der Methodik und aller Ergebnisse liefert der ausführliche Abschlussbericht zum Forschungsprojekt, der in der Reihe UmweltSpezial vom Bayerischen Landesamt für Umwelt (Fördermittelgeber) erschienen ist.