MW Berchtesgadener Land investieren in neue Energiezentrale

Die Milchwerke Berchtesgadener Land Chiemgau eG (BGL) mit Sitz im oberbayerischen Piding haben in eine neue Energiezentrale mit einer Gasturbine, einem Abhitze- sowie zwei Spitzenlastdampfkesseln investiert, die die zukünftige Versorgung sichert. Mit dem Konzept und der anschließenden Planung wurde 2014 die Gammel Engineering GmbH beauftragt.

Das Ingenieurbüro erstellte zunächst eine Konzeptstudie und analysierte dafür den Gas- und Stromlastgang sowie den Kältebedarf des Unternehmens aus dem Jahr 2013. Darin wurde ein Jahresgasbedarf von etwa 36.000 MWh ermittelt, was bei einer Dampferzeugung bei 7,4 bar_ü einer Jahresdampfmenge von knapp 40.000 t entspricht. Der Jahresstrombedarf wurde auf nahezu 14.000 MWh analysiert. Sowohl für den Wärme- als auch für den Stromlastgang sollten Steigerungsraten von 50 Prozent für die nahe Zukunft berücksichtigt werden. Für die Drucklufterzeugung wurden Räumlichkeiten in der neuen Energiezentrale vorgesehen. Der Kälte- und Druckluftbedarf des Betriebes wird zunächst aber weiterhin von den vorhandenen Erzeugern bereitgestellt. Zusätzlich übernahm das Ingenieurbüro die Aufgabe, die Medien in die neue Energieverteilung einzubinden.

 

Gasturbine mit Abhitzekessel deckt künftig 82 % des Jahreswärmebedarfs

Auf Basis des Strom- und Wärmelastgangprofils wurden zunächst mehrere Varianten zur Deckung des Energiebedarfs ausgearbeitet. Dabei wurden ein Gas-BHKW, eine Gasturbine mit Abhitzekessel sowie eine Dampfturbine vergleichend gegenübergestellt. Nach den Wirtschaftlichkeitsberechnungen von Gammel Engineering stellte sich die Gasturbine als beste Option heraus. „Diese deckt mit einer elektrischen Leistung von knapp 1.600 kW den Grundlast-Strombedarf sehr gut ab und kommt auf etwa 5.500 bis 6.000 Jahres-Volllaststunden. Damit können die Milchwerke mehr als 70 Prozent des Strombedarfs selbst erzeugen. Zudem benötigen die Milchwerke derzeit circa 97 Prozent des Jahreswärmebedarfs als Dampf. Dieser wird mit der neuen Anlage bestmöglich abgedeckt“, führt Projektleiter Thomas Winkler die Vorteile aus. Konkret bedeutet dies, dass circa 82 Prozent des Wärmebedarfs von der KWK-Anlage erzeugt werden können. Die Abgase der Gasturbine werden im nachgeschalteten Abhitzekessel zur Dampferzeugung genutzt, sodass die Energie vollständig für den Betrieb verwendet werden kann. Im Nachgang wurden noch die alten Kessel durch zwei neue Spitzenlastkessel mit je 10 t/h Dampf ersetzt.

Einstieg in Warmwasserversorgung senkt Energieverbrauch

Bisher wird der normale Heizwärmebedarf mit Hilfe von Hochtemperaturdampf bereitgestellt und ist deshalb mit einem hohen energetischen Einsatz verbunden. Aus diesem Grund legte Gammel Engineering den Milchwerken ein Konzept zum Einstieg in die Heizungswasserversorgung vor. Dabei soll ein Teil des Wärmebedarfs durch einen Pufferspeicher abgedeckt werden. Dies geschieht auf Niedertemperaturniveau von 90 °C, sodass zukünftig auch die kaskadierte Abwärmenutzung oder der Einsatz von Motor-BHKWs möglich ist. Die Milchwerke verfügen so über eine zukunftssichere Technik. Dies gilt im Übrigen auch für die Gasturbine: Diese verfügt über die Besonderheit, je nach Bedarf sowohl wärme- als auch stromgeführt  gefahren werden zu können und ermöglicht damit einen sehr flexiblen Betrieb. Daneben können die Milchwerke darüber entscheiden, ob die überschüssige Energie ins öffentliche Netz eingespeist werden soll oder nicht.

Im weiteren Verlauf des Projekts wurden die Details ausgearbeitet. Neben der Gasturbine mit einer Leistung von 1,6 MW_el sah das Anlagenkonzept die Installation eines Abhitzedampfkessels mit einer Erzeugung von 5 t/h sowie zweier Spitzenlastkessel mit jeweils 10 t/h vor, womit eine abgesicherte Leistung von 15 t/h erreicht werden kann. Der derzeitige Spitzenlastbedarf liegt bei 11 t/h. Für die Produktionssteigerung wurden in der Planung Optionen zum späteren Integrieren weiterer Erzeuger für eine gesicherte Dampfleistung bis 25 t/h berücksichtigt, sodass zukünftig 1,5 Mio. l Milch pro Tag verarbeitet werden können.

Schnellere Projektabwicklung dank Ausschreibung an Generalunternehmer

Bereits im Januar 2015 startete das Ingenieurbüro mit der Entwurfs- und Genehmigungsplanung und arbeitete die für den Architekten notwendigen Informationen für die Gebäudeplanung aus. Dabei musste beachtet werden, dass die Milchwerke BGL Piding als Produktionsbetrieb nach Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) genehmigt sind. Zusätzlich mussten die Dampfkessel ein Genehmigungsverfahren durchlaufen.
Nach reiflicher Überlegung entschieden sich die Milchwerke dafür, einen Generalunternehmer zu beauftragen. Im April 2016 wurde mit dem Gewerkeausbau begonnen.

Schnelle Auftragsvergabe und Ausführung sichert Milchwerke KWK-Förderung

Da die endgültige Auftragsvergabe so schnell erfolgte und der Regelbetrieb bereits Ende 2016 aufgenommen wurde – dazwischen lagen lediglich elf Monate –, sicherten sich die Milchwerke BGL eine KWK-Förderung nach dem KWK-Gesetz 2012 für die neue Gasturbine. Die Planungs- und Bauphase wurde regelmäßig von Gammel Engineering überwacht. „Die komplette Montage und Einbindung erfolgte während der laufenden Produktion. Dennoch konnten wir die nötigen Bau- und Installationsmaßnahmen innerhalb von nur acht Monaten abschließen“, so Winkler über die Projektabwicklung.

Für die Werksverteilung der verschiedenen Medienleitungen wie Dampf, Heizungswasser und Druckluft wurde die neue Energiezentrale mit der ebenfalls neuen Abtankhalle und dem alten Kesselhaus über eine Medienbrücke verbunden. Die Werksverteilung wurde dabei – genauso wie die Energiezentrale – bereits auf den zukünftigen Ausbau ausgelegt, sodass die Milchwerke nun für eine geplante Produktionssteigerung gerüstet sind. Durch die gekoppelte Erzeugung von Strom und Dampf für die Produktionszwecke werden nun jährlich 5.350 t CO₂ eingespart.