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Anwenderbericht

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Rockwell Automation gibt Gas bei Alternativenergie

Umdenken zahlt sich für Erwin Schiefer aus

Lösungen

Ergebnisse

  • Eine Holzvergasungsanlage, die vorerst 440 kW elektrische (im zweiten Ausbauschritt sind bis zu 900 kW geplant) und 1570 kW thermische Energie liefert
  • Eine hohe Anlagenverfügbarkeit von mind. 7800 Betriebsstunden jährlich
  • Zielgerichtete Ferndiagnose bzw. Fernwartung dank EtherNet/IP

Umdenken zahlt sich aus

Es gibt viele Gründe für ein Umdenken. Für den Gnaser Landwirt Erwin Schiefer war eine saftige Stromrechnung konkreter Anlass dafür. Er sattelte um in Richtung Selbstversorger und konstruierte in enger Zusammenarbeit mit Rockwell Automation als Technologiepartner eine Holzvergasungsanlage, die mittlerweile sogar weltweit im Blickpunkt steht. Kein Wunder: 8300 produktive Betriebsstunden pro Jahr sprechen eine überzeugende Sprache.

Aller Anfang ist schwer – besonders dann, wenn es an entsprechenden Erfahrungswerten mangelt. Und genau das ist bei der Holzvergasungstechnologie das „Problem“. Entdeckt wurde dieses Prinzip der Energiegewinnung bereits vor mehr als 200 Jahren, aber so richtig in Fahrt kam es bislang nicht. Es gab immer wieder günstigere bzw. zum Teil auch einfacher zu handhabende Alternativen. Erwin Schiefer wählte trotzdem den schwierigeren, aber dafür zukunftsträchtigeren Weg.

Der Landwirt zählte eins und eins zusammen – auf der einen Seite neigen sich zwar ein paar natürliche Energiequellen langsam, aber kontinuierlich dem Ende zu, aber dafür liegt auf der anderen Seiten viel ungenutztes Potenzial brach – und präsentierte nach einigen Jahren harter Entwicklungsarbeit ein mehr als stimmiges Ergebnis: Eine Holzvergasungsanlage, die zuletzt – also von Februar 2010 bis Februar 2011 – insgesamt 8300 Stunden lang auf Hochtouren lief. Diese Leistung entspricht einer Anlagenverfügbarkeit von nahezu 95 Prozent. Eine Zahl, von der die meisten Holzvergasungsanlagen-Betreiber nur träumen können, wie auch Erwin Schiefer bestätigt: „Die Holzvergasungstechnologie ist als sehr schwierig bekannt und zahlreiche Unternehmen sind bereits an ihr gescheitert. Es ist zwar relativ einfach, ein Gas zu produzieren, aber dieStabilität des Systems zu gewährleisten, stellt doch eine gewisse Herausforderung dar.

Eine Herausforderung, die der steirische Landwirt, der auch Elektroinstallateur gelernt hat, letztendlich mit viel Geduld, Kreativität und in Zusammenarbeit mit kompetenten Partnern meisterte. „Wir haben vom Reaktor bis zum letzten Filter der Gasreinigung wirklich das komplette System selbst entwickelt“, zeigt sich Erwin Schiefer stolz auf eine Anlage, die bis zu 200 Kilowatt elektrische und bis zu 400 Kilowatt thermische Energie pro Stunde liefert und die von ihm bei der täglichen Hof-Runde quasi im Vorbeigehen bedient wird. Im Großen und Ganzen lässt der Landwirt nämlich für sich arbeiten – und zwar von einem Allen-Bradley® CompactLogix™ -Steuerungssystem, das die gesamte Automatisierung des Blockheizkraftwerks mitsamt Wärmetechnik, Holz- bzw. Mais-Trocknung und Netzeinspeisung nach strengen Vorgaben dirigiert.

Das Feintuning macht den Unterschied

Der Schlüssel zu einer hohen Verfügbarkeit bei Holzvergasungsanlagen liegt laut Erwin Schiefer bei einer entsprechenden Zonen-Steuerung im Reaktor. „In der sogenannten Oxidationszone erfolgt die Belüftung des Reaktors. Da ist es beispielsweise Aufgabe der CompactLogix, ein etwaiges durch Material- oder Feuchtigkeitsschwankungen bedingtes Nach-oben-Wandern dieser heißesten Zone mit einem entsprechenden Belüftungsverhältnis zu verhindern“, beschreibt er. Denn die „Tagebuch-Eintragungen“ über sein am eigenen Hof installiertes Pilot-Projekt zeigen ganz klar auf: Bekommt der Anlagenbetreiber die Belüftung und das Zusammenspiel der insgesamt vier Reaktorzonen – Trocknung, Pyrolyse (Verkohlung), Oxidation (Verschwelung), Reduktion – perfekt geregelt, dann klappt die Sache mit der Stabilität des Anlagenbetriebs auch.

Die richtige Portion Fingerspitzengefühl ist von der Allen-Bradley-Steuerung aber auch bei der Walking Floor Trockentechnik, einer weiteren Eigenentwicklung des Gnaser Landwirts, gefragt. „Unser Lösungsansatz bei der Trocknung des Eingangsmaterials sieht so aus, dass wir den Feuchtigkeitsgrad des Rohstoffs über dessen Temperatur ermitteln. Je feuchter das angelieferte Holzhackgut und je mehr Wasser in dem Bereich verdunstet, desto langsamer die Vorschubgeschwindigkeit des Trockners“, erklärt Erwin Schiefer. Eine Herangehensweise, die zu höherer Sicherheit und Verfügbarkeit beiträgt und deren Wirksamkeit sich mittlerweile auch in ganz Europa herumgesprochen hat. In der Zwischenzeit wurden weitere modulare Holzvergasungskraftwerke in Deutschland, Italien und in der Slowakei installiert.

Auch dort wurden sehr hohe Ansprüche an die Technologie gestellt und mit der Marke Xylogas® gefunden. Die Beratung, Unterstützung und Kompetenz von Herrn Erwin Schiefer ist ein weiterer wichtiger Aspekt für unsere Kunden, die auf dessen langjährige Erfahrung zurückgreifen können und damit viel Zeit und Kosten sparen. Mittlerweile hat sich die Marke Xylogas am Markt etabliert und ist vor allem durch Qualität und Performance weit über die Grenzen Österreichs hinaus bekannt. Weitere Produktlinien werden entwickelt und das Segment neuen Anforderungen angepasst. So gibt es weltweit noch immer Millionen von Menschen, die keinen Zugang zu elektrischer Energie haben. Xylogas möchte Technologie auch für diese Anforderungen enwickeln und so zu einem weltweiten Player im alternativen Segment werden.

Erfolgreiche rot-weiß-rote Co-Produktion

Wie heißt es auf Neudeutsch so schön: „Never change a running system!“ Ein Spruch, den sich Erwin Schiefer als Geschäftsführer der Energieanlagenforschung GmbH besonders gerne zu Herzen nimmt. Immerhin hat er als einer der wenigen, die eine Holzvergasungsanlage so richtig gut und noch dazu stabil ins Laufen brachten, eine Menge zu verlieren: nämlich seinen guten Ruf. Denn In der Zwischenzeit ist er auch außerhalb Europas für seine Bemühungen im Bereich erneuerbarer Energien bestens bekannt.

„Das heißt wir überlassen auch bei unseren Fremdanlagen nichts dem Zufall, sondern setzen vor allem bei den Kernkomponenten so weit wie möglich auf bereits bewährtes österreichisches Know-how. Wir vertrauen auf die Stahl- und Anlagenbau-Qualitäten von ESTET, auf das Elektro-Installations-Geschick von Lugitsch und auf Rockwell Automation als Automatisierungspartner. Wobei meine ursprüngliche Entscheidung für Rockwell Automation schon sehr gut überlegt war: Erstens bekomme ich bei den Linzern bzw. von deren Vertriebspartner Routeco von der Steuerung bis zum Sensor alles aus einer Hand und zweitens profitieren alle Beteiligten von einem weltweiten Support“, schmunzelt Erwin Schiefer.

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