Die Genossenschaft Fernheizwerk Welsberg Niederdorf  wurde 2001 in Welsberg im Hochpustertal (Südtirol) gegründet und versorgt seither die beiden Gemeinden mit umweltfreundlicher Fernwärme. Dafür stehen zwei Biomassekessel und eine Rauchgaskondensationsanlage der Firma VAS zur Verfügung. Ende 2012, nach kontinuierlichem Ausbau des Fernwärmenetzes, wurde ein Thermoölkessel und eine weitere Rauchgaskondensationsanlage der Firma Agro in Betrieb genommen. Mit dem Thermoölkessel mit ORC-Modul, kann, neben der Erzeugung von Warmwasser auch Ökostrom produziert und in das Stromnetz eingespeist werden.

Bestandsanalyse

Im Rahmen eines Betriebsbesuches wurde das Fernheizwerk besichtigt und in einem Fachgespräch mit den Verantwortlichen wurden die derzeitigen Herausforderungen des Anlagenbetriebs diskutiert. Beim Betrieb des Thermoölkessels kommt es regelmäßig zu Leistungseinbrüchen, wodurch eine dauerhaft hohe Ökostromproduktion verhindert wird. Das resultiert in einen Verlust der möglichen Erlöse aus dem Verkauf von Ökostrom. Aus den an uns übermittelten Betriebsdaten eines Jahres konnten wir faktenbasiert die möglichen Limitierungen und Einsparungen ableiten, visualisieren und auch quantifizieren, um so eine wirtschaftliche Entscheidungsbasis für die Betreiber zu ermöglichen.

Projektplanung und Realisierung

Die Betriebsdatenauswertung hat gezeigt, dass das Potenzial der Erhöhung der Ökostromproduktion sehr groß ist. Ziel unseres Projektes war, die derzeitigen Limitierungen mit regelungstechnischen Optimierungen und minimalinvasiven verfahrenstechnischen Adaptierungen zu steigern.

In einer Detailanalyse vor Ort wurden die derzeitigen Limitierungen in der Stromproduktion genau analysiert, die Ursachen der Limitierungen offengelegt und ein Plan zur Projektumsetzung ausgearbeitet. Im Sommer wurden im Zuge der Kesselrevision kleine verfahrenstechnische Adaptierungen am Thermoölkessel durchgeführt und Messsensorik nachgerüstet.

Nachdem der Thermoölkessel Ende August wieder angefahren wurde, besuchten wir das Fernheizwerk wieder und nahmen die BCS Regelungsmodule vor Ort innerhalb einer Woche in Betrieb.

Inbetriebnahme Feuerleistungsregelung und Pufferspeichermanagement

Kernelement dieses Projektes war die neue Feuerleistungsregelung (BCS FLR) für den Thermoölkessel. Mit Hilfe dieser Regelung kann die max. Kesselleistung konstant gefahren werden, womit auch dauerhaft die Ökostromproduktion ausgereizt wird. Es zeigte sich auch bald, dass die verfahrenstechnischen Adaptierungen die erwarteten Verbesserungen herbeigeführt haben.

Zusätzlich wurden die BCS-Module Pufferspeichermanagement (BCS PSM) und Lasthierarchiemanagement (BCS LHM) im Vorfeld programmiert und dann vor Ort in Betrieb genommen. Gerade in der Übergangszeit, können mit einer vorausschauenden Bewirtschaftung des Pufferspeichers die Kessel ruhig und konstant betrieben werden.
Dies schlägt sich dann wieder in einer hohen Stromproduktion nieder. Um die Verstromung zu maximieren wird der Thermoölkessel priorisiert behandelt.

Die BCS Module und die dazugehörige Parametrieroberfläche wurden in den Büroräumlichkeiten von VWE bereits sorgfältig vorbereitet, sodass die Inbetriebnahme aller BCS Module bereits am ersten Tag vor Ort durchgeführt werden konnte. Im Anschluss wurden die Feuerlage und die Trends genau beobachtet, Handklappen wurden angepasst und die Regler getunt. Mit diesen kleinen Tuning- bzw. Optimierungsschritten wurden die BCS Regelmodule an die Anlagen vor Ort angepasst, um einen möglichst effizienten Betrieb zu gewährleisten.

Erreichte Optimierungsergebnisse

Schon die ersten Wochen nach der Inbetriebnahme zeigen ein sehr erfreuliches Bild. Die Ökostromproduktion liegt im angestrebten Bereich der Maximalverstromung und die Schwankungen in der Verstromung wurden deutlich verringert.
Auch nach der Inbetriebnahme werden die einzelnen Regler weiter optimiert, um ein möglichst gutes Ergebnis zu erzielen. Im Zuge dieses Projektes wurde auch ein Service- und Wartungsvertrag für die BCS Module abgeschlossen. Damit wird für unsere Kunden auch nach Projektabschluss eine einfache und unkomplizierte Betreuung durch die Experten von VOIGT+WIPP Engineers sichergestellt.

Abb.1: Optimale Pufferspeicherbewirtschaftung

Abb.2: Konstante elektrische Verstromung @750 kWel