Referenzen

Unser erstes Stirling-BHKW ist erfolgreich auf der zentralen Kläranlage Niederfrohna (Sachsen) in Betrieb genommen worden. Die Kläranlage mit einer Kapazität von 40.000 EW reinigt Abwasser häuslicher und industrieller Herkunft biologisch nach dem SBR-Verfahren (Sequencing Batch Reactor).

WUDAG hat von Stirling Denmark den Motor, die Brennkammer und die Bediensteuerung bezogen und in Eigenregie die Brennersteuerung konzipiert. Zusätzlich oblag der Firma WUDAG die Aufgabe, eine Klärgasstrecke aufzubauen und die Anlage in das bestehende Heizsystem und das Prozessleitsystem zu integrieren. Die erfolgreiche Inbetriebnahme der Anlage erfolgte im Mai 2010 auf der Kläranlage in Niederfrohna.

Der anfallende Klärschlamm wird anaerob stabilisiert. Das dabei gewonnene Klärgas weist einen Methangehalt von 50 bis 60 Prozent auf. Auf dem Weg vom Gasspeicher zum Stirling-BHKW durchläuft das Klärgas lediglich einen biologischen Entschwefler und zwei Kondensatabscheider, obgleich das Klärgas reich an Siloxanen ist. Aufgrund der externen Verbrennung im Stirling-BHKW erfolgt keine sonst gebotene weitergehende Klärgasaufbereitung, beispielsweise mit einem Aktivkohlefilter. Die Verbrennungsluft wird im Gegenstromprinzip in der Brennkammer vorgewärmt, so dass die Abgase am Ausgang der Brennkammer eine mittlere Temperatur von nur noch ca. 425°C aufweisen.

Ein nachgeschalteter Abgaswärmetauscher kühlt die Abgase weiter ab auf etwa 100°C. Die Kühlung des Stirling-Motors, der Brennkammer sowie der Abgase ermöglichen in Summe eine thermische Nutzleistung von bis zu 120 kWtherm. Die Wärme wird überwiegend für die Temperierung des mesophil betriebenen Klärschlamm-Faulreaktors und darüber hinaus für die Heizung der Betriebsräume genutzt. Der nach dem Stirling-Prinzip erzeugte Strom mit einer Leistung von bis zu 35 kWel dient ausschließlich zur Deckung des Eigenbedarfes der Kläranlage. Die Betriebsweise des Stirling-BHKW ist auf eine Grundlastabsicherung ausgelegt.

Wegen der guten Wirkungsgrade auch im Teillastbereich kann es kontinuierlich betrieben werden. Dabei erfolgen die Steuerung der zugeführten Menge an Klärgas, die Regelung der Verbrennungsluft sowie der gesamte Anlagenbetrieb vollautomatisch. Sie ist in das Prozessleitsystem der Kläranlage integriert.

 

Stirling - Motor

Typ: SD4
Brennstoff: Klärgas
Methangehalt: 50-60 (%)
Brennstoffverbrauch: 170 (kW)
Elektrische Leistung: 35 (kW)
Thermische Leistung: 120 (kW)
Elektrischer Wirkungsgrad: 22-25 (%)
Gesamtwirkungsgrad: 90-94 (%)