Holzenergie-Aktivitäten - Holzenergie Schweiz
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Holzenergie-Aktivitäten Forschung und Ausbildung an der Hochschule Luzern und Qualitätssicherung und Weiterbildung durch Verenum Thomas Nussbaumer 2. Runder Tisch Aus‐ und Weiterbildung Holzenergie Hochschule Luzern – Technik & Architektur, Horw, 6.2.20 Verenum
Team 2020
Fachgruppe Bioenergie Verenum
Hochschule Luzern Zürich
Forschung Umsetzung
Thomas Nussbaumer Thomas Nussbaumer
Jürgen Good (Labor) Jürgen Good (QM Holzheizwerke®)
Felix Schumacher Stefan Thalmann (QM Fernwärme)
Martin Bünzli Adrian Lauber (QS Support)
Andreas Kälin Peter Zotter
Verenum
Teil 1: Forschung Verenum
Hochschule Luzern – Technik & Architektur Gebäude als System Energiestrategie Verenum
Ziele allgemein
1. EE + EE
2. Holz für Wärme und Strom
- in Gebäuden
- in Fernwärmenetzen
- für Prozesse
3. Energie aus Biomasse-Reststoffen
Verenum
Ziele Holzenergie-Forschung Verenum
Ziele Holzenergie-Forschung 1. Schadstoffminderung und Wirkungsgraderhöhung 2. Erweiterung der Brennstoffpalette 3. Optimierung des Anlagenbetriebs 4. Basis für Vorschriften und Überwachung Verenum
Titel
Forschung Umsetzung
(HSLU) (Verenum)
1. Schadstoffbildung 1. Realisierung und Planung:
2. Einfluss Brennstoff und Betrieb – QM Holzheizwerke
– QM Fernwärme
3. Primärmassnahmen
(Fluiddynamik u.a.) 2. Betrieb und Optimierung:
– QS Support
4. Prozessregelung und Sensorik – Langzeitmessungen
(CO, O2, M)
5. Feinstaubabscheidung 3. – F+E und Erfolgskontrolle
(Elektroabscheider) – P+D und Erfolgskontrolle
6. Wirkung von Schadstoffen
(Toxizität, Sekundärbildung)
Verenum
Finanzierung Forschung
Bundesamt für Energie
Bundesamt für Umwelt
Schweizerischer Nationalfonds SNF
Kommission für Techn. und Innovation KTI
SCCER Biosweet - Innosuisse
ERA-NET
International Energy Agency IEA
Verenum
Finanzierung Umsetzung
Bundesamt für Energie
Bundesamt für Umwelt
Kantone AG, GR, LU, SG, TG, ZH, BL, …
VerenumPartner Wirtschaft
Schmid AG energy solutions
Heitzmann AG
Liebi LNC AG
Sigmatic AG
Tiba AG
Attika Feuer AG
Amstutz Holzenergie AG
SFIH Holzfeuerungen Schweiz
Holzenergie Schweiz
Verband Fernwärme Schweiz VFS
AXPO
COOP
eicher+pauli
ardens, Triplex, Bolt Eng., ..
Sysbo AG, Hoval AG, Pewo AG, Fahrer AG
…
VerenumPartner Forschung
PSI, Atmosphärenchemie u.a. Abteilungen
FHNW
HEIG Yverdon
HSLU Bioscience and Medical Engineering
Adolphe Merkle Institute, Uni Fribourg
BEST (vormals Bioenergy 2020+, A)
TFZ (D)
Umea & Lulea University (S)
Uni Luxemburg (B)
TU Wien (A)
..
VerenumAbgeschlossene Projekte Verenum
[QS Support, W. Vock, A. Jenni] [T. Nussbaumer et al., EU Biomass Conference 2008]
BfE und BAFU
www.holzenergie.ch
VerenumTitel Zytotoxizität von Abgas aus Holzfeuerungen
©dreamstime
Verenum [P. Zotter, S. Richard, M. Egli, T. Nussbaumer, 14. Holzen.-Symp., Zürich 16.9.16]Stückholzkessel mit unterem Abbrand mit Liebi LNC:
Brennraum mit Vermeidung von Strähnen
[M. Baillifard & T. Nussbaumer, 10. Holzenergie-Symp., Zürich 12.9.2008
VerenumTitelZweistufige Verbrennung in Holzofen mit Tiba Verenum [T. Nussbaumer & P. Odermatt, P., TGA Fachplaner, 5 2013, 54–58]
Energieversorgung Grossbäckerei mit e+p und Coop
Titel
10 Mio. CHF
2.9 MW Biomasse
2 x 3.5 MW fossil
Gesamtinvestition Schafisheim: Total 600 Mio. CHF
[G. Weinhofer, P. Hennemann, T. Nussbaumer,
Verenum 14. Holzen.-Symp., Zürich 16.9.16]TitelBetriebsüberwachtung von Elektroabscheidern
(BfE, Schmid, Müller, Meisterfilter, Scheuch, Beth, APF)
Referenzpunkt
mg/m
3
Zulässiger
Betriebsbereich
Theorie
Messwerte
Stromfluss
über Isolatoren
Verenum [A. Lauber, T. Nussbaumer, 13. Holzen.-Symp., Zürich 12.9.14]Vorschubrostfeuerung – Modellierung und Luftverteilung
Titel
Schmid AG energy solutions
Luftverteilung 30-60-10-0
Luftverteilung 10-10-40-40
[M. Kiener, J. Martinez, T. Nussbaumer,
Verenum 13. Holzen.-Symp., Zürich 12.9.14]Vorschubrostfeuerung – Sekundärlufteindüsung
Titel
[P. Schwingruber, P. Horat, T. Nussbaumer,
Verenum 13. Holzen.-Symp., Zürich 12.9.14]Vorschubrostfeuerung – Sekundärlufteindüsung
Titel
Optimierung des Impulsstromdichteverhältnisses (IV)
Das Bild kann Das Bild kann
IVeff = 0.04 nicht angezeigt nicht angezeigt
werden. werden.
!
→ optimal : IVeff = 0.1 – 0.2
[P. Schwingruber, P. Horat, T. Nussbaumer,
Verenum 13. Holzen.-Symp., Zürich 12.9.14]Schneckenfeuerung, SCHMID AG energy solutions
Titel
[G. Barroso, T. Reiterer, M. Ulrich, S. Feldmeier, T. Nussbaumer,
Verenum 14. Holzen.-Symp., Zürich 16.9.16]Titel Langzeitmessungen (QS Support, BfE)
[A. Lauber, J. Good, T. Nussbaumer
14. Holzen.-Symp., Zürich 16.9.16]
VerenumAktuelle Projekte Verenum
Titel HoKaSpe
Holzkessel Kaskaden-Anlagen mit Speicher
Dimensionierung und Regelung von Kaskadenanlagen
mit Holzheizungen und Wärmespeichern
Durchführung: Verenum und Hochschule Luzern
Finanzierung: Bundesamt für (BFE)
Innosuisse / SCCER Biosweet
Partner: QM Holzheizwerke®
Heitzmann AG
Allotherm AG
Liebi LNC AG
Schmid energy solutions AG
VerenumTitel HoKaSpe
Holzkessel Kaskaden-Anlagen mit Speicher
Dimensionierung und Regelung
von Kaskadenanlagen
mit Holzheizungen und Wärmespeichern
is:
Prax um
VeBundesamt
ren für (BFE)
Innosuisse / SCCER Biosweet
QM Holzheizwerke®
Heitzmann AG
Allotherm AG
Liebi LNC AG
Schmid energy solutions AG
:
heorie
T
LU
HS
Verenum [F. Schumacher, G. Good, T. Nussbaumer, CEBC, Graz 22-24.01.2020]Modellierung von Holzkessel mit Wärmespeicher und
Titel
Konzeptenwicklung zum Speicherlademanagement
TVL
T1
Heat Distribution
Wood boiler control control
Heat storage
Ti
Q˙K,soll
District
heating
Furnace
control Tn
TRL
Verenum [F. Schumacher, G. Good, T. Nussbaumer, CEBC, Graz 22-24.01.2020]Modellierung von Holzkessel mit Wärmespeicher und Titel Konzeptenwicklung zum Speicherlademanagement Verenum [F. Schumacher, G. Good, T. Nussbaumer, CEBC, Graz 22-24.01.2020]
Sensorik zur on-line Erfassung der Holzfeuchtigkeit
Titel Martin Bünzli: Laborprüfstand zum Test von Feuchtesensoren
mit realen Holzbrennstoffen in Fördereinrichtung als Basis für Regelung
[Hochschule Luzern, FG Bio, 6.2.20]
VerenumOptimierung der Holztrocknung in Bandtrocknern
Titel
Prinzip eines Bandtrockners (www.swisscombi.ch) AXPO-Tegra in Domat/Ems, unten rechts sind die zwei
Bandtrockner mit dem 42 m hohen Abluftkamin erkennbar
http://www.axpo.com/axpo/ch/de/about-us/newsroom/media-
releaes/2014/axpo_10_jahre_axpo_tegra_ag.html
VerenumOptimierung der Holztrocknung in Bandtrocknern
Titel
Wassergehalt
[D. Suter, PAIND HS 2018 bei T. Nussbaumer, HSLU]
VerenumOptimierung der Holztrocknung in Bandtrocknern
Titel
Aktuell: Andreas Kälin: Modellierung in Python mit im Labor ermittelten Stoffdaten von Holzschnitzeln
Verenum [J. Gisler, PAIND HS 2019 bei T. Nussbaumer, HSLU]Aktuelle Arbeiten A. Lauber, P. Zotter, u.a.
Verenum Betreiber-Unterstützung
a) EA-Überwachung und
b) Langzeitmessungen (Konzept, Schulung)
HSLU Entwicklung von Messgeräten / Tools für
a) semi-kontinuierliche Messung von Grobstaub
b) kostengünstige Langzeitmessungen
[Nussbaumer, T.; Lauber, A.: Monitoring the availability of electrostatic precipitators (ESP) in
automated biomass combustion plants, Biomass and Bioenergy, 89 (2016) 24–30]
[Nussbaumer, T.; Lauber, A.: Langzeitmessungen für automatische Holzfeuerungen, HK
Gebäudetechnik 3 2017, 31–35]
[Lauber, A.; Nussbaumer, T.: Erfolgskontrolle zum Pilotprojekt Feinstaubabscheider im Misox,
Amt für Natur und Umwelt, Kanton Graubünden, Verenum, Zürich 27.9.2019]
[Schenk, M.; Furginé, C. mit Mitarbeit Nussbaumer, T.; Lauber, A.: Praxismessungen
automatischer Holzfeuerungen, Umwelt Aargau, Nr. 76 Januar 2018, 15–17]
Interne Berichte zu Klagefällen als Basis für
a) Massnahmen für Sanierungen
b) Gerichtsprozesse
VerenumTeil 2: Aus- und Weiterbildung Verenum
Ziele Aus- und Weiterbildung Ingenieure und andere Fachleute, die zu nachhaltigen Lösungen zur Versorgung unserer Gesellschaft beitragen können und dazu SMS = Sach-, Methoden- und Sozialkompetenzen haben: - naturwissenschaftliche Grundlagen - Kenntnis der technischen Anwendungen - Fähigkeit zur ökologischen und ökonomischen Bewertung - Kenntnis zu Planungsabläufen Verenum
Ausbildung HSLU
D E F
Bioenergie Grundlagen und Labor
Einführung für alle Maschineningenieure 2 x 4 L
EFPEng
Einführung Bioenergie für
- Gebäudetechnik EES
Bioenergie Advanced Modul EE+BIO 3 ECTS für
- Maschineningenieure (IME)
- Gebäudetechniker (IGT)
- Systemingenieure (ESE)
VerenumWeiterbildung Verenum
D E F
QM Holzheizwerke® - Planung und Betrieb
- Planungshandbuch
- Info zu Überwachung und Betriebsoptimierung
- Auslegungstools und Datenbanken
- Ausbildungskurse für Planer Basis + Advanced
QS Support – Betrieb autom. Holzheizungen
- Schulung zur Überwachung von
a) Holzheizungen und b) Elektroabscheider
- Langzeitmessung für Betriebsoptimierung
QM Fernwärme - Planung und Betrieb
- Planungshandbuch und Planungsunterlagen
- Auslegungstools und Datenbanken
- Ausbildungskurse für Planer Basis + Advanced
VerenumQM Holzheizwerke® 2020 – Deutsch: 4 Kurse Verenum
QM Holzheizwerke® 2020 – Français 1/4 Verenum
2018 / 2019 Verenum
2018 – 2021
D E F
Basiskurs zur Planung von Fernwärmenetzen
Bern, Zürich, Aarau, Olten: total 230 Teilnehmer 18/19 2019
Lausanne: total 25 Teilnehmer
Vertiefungskurs 1 zur Netzdimensionierung
abgesagt
Aarau, Olten: total 70 Teilnehmer 2019 (< 12 Anm.)
Vertiefungskurs 2 zur Betriebsoptimierung
Aarau, Olten: total 70 Teilnehmer 2019 9.6.20
Lausanne: total 20 Teilnehmer
Vertiefungskurs 3 zu Wärmeübergabestationen
In Planung 2020 in D (Olten oder Aarau) 2020 2021
In Planung 2021 in F (Lausanne)
Verenum2020 In Planung : - Vertiefungskurs 2 in Französisch - Herausgabe Planungshandbuch Fernwärme in E (ohne Kurse) - Herausgabe Leitfaden Fenwärme-Übergabestationen - Kurs Fenwärme-Übergabestationen Verenum
Verdankung
Bundesamt für Energie
Bundesamt für Umwelt
Schweizerischer Nationalfonds
Innosuisse und SCCER Biosweet
Weitere Infos
www.hslu.ch/bioenergie
www.verenum.ch
www.qmholzheizwerke.ch
www.qmfernwaerme.ch
www.holzenergie-symposium.ch
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