KWK in Gewächshäusern – Effizienz mal drei

Der Energiebedarf in Gewächshäusern ist kontinuierlich hoch. Umso mehr macht sich in diesem Umfeld eine BHKW-Lösung von 2G bezahlt – und das nicht nur in Form von Strom und Wärme.

Frisches Obst und Gemüse erfreuen sich nicht nur bei Hobbyköchen großer Beliebtheit. Um die Verfügbarkeit von Tomaten, Erdbeeren, Paprika & Co. ganzjährig sicherzustellen, bedarf es Gewächshäusern, die die natürliche Umgebung der Pfl anzen jederzeit möglichst genau simulieren. Dazu gehören die passende Temperatur ebenso wie eine ausreichende Beleuchtung während der Wachstumsphase – ideale Rahmenbedingungen für den Einsatz einer Kraft-Wärme-Kopplungsanlage.

Nochmals verstärkt werden diese Voraussetzungen durch die Möglichkeit, das im Abgas enthaltene CO2 für die Düngung der Pflanzen zu nutzen und somit den Wachstumsprozess der Pflanzen zu unterstützen. Zugleich stellen Gewächshäuser aber auch einen hohen Anspruch an die Verlässlichkeit der KWK-Anlage: Der Output und die Güte des jeweiligen Endproduktes sind in hohem Maße an die kontinuierliche und wohldosierte Energieversorgung gekoppelt.

Verschiedene Nutzungskonzepte von Gewächshäusern

Durch die gezielte Steuerung von Licht, Schatten, Wasser, Nährstoffen und Wärme lässt sich der technische Anbau in Gewächshäusern perfektionieren. Lucas Gesenhues aus dem internationalen Vertrieb erklärt: „Der Aufbau und die Größe der KWK-Anlage hängen stark von der Region, dem angebauten Produkt und dem Geschäftsmodell des Betreibers ab. Ebenso entscheidend für das Energiekonzept und dessen Wirtschaftlichkeit ist, ob der Betreiber über eine weiterführende Verarbeitungskette, ein Kühlhaus oder ein Beleuchtungssystem für das Gewächshaus verfügt. “Gerade die Versorgung eines Beleuchtungssystems hat oftmals einen großen Anteil am Stromverbrauch des Gewächshauses, jedoch gibt es viele weitere kleine Verbraucher: „Abseits der künstlichen Beleuchtung wird der Strom oftmals für die allgemeine Gebäudetechnik wie Pumpen oder Steuerungstechnik benötigt.

Laufzeiten vom Wärmebedarf abhängig

Neben der Deckung des Strombedarfs kommt es auch bei der Installation von KWK-Anlagen in Gewächshäusern vor allem auf die passende Auslegung der Anlage auf den Wärmebedarf an. „Gewöhnlich werden KWK-Anlagen in Gewächshäusern mit einer jährlichen Nutzungsdauer von 3.000– 4.500 Stunden betrieben – diese variiert je nach Projekt. Gerade in klassischen Anwendungsfällen, wie zum Beispiel in Gärtnereien in den Benelux-Staaten, haben wir Laufzeiten von ca. 4.000 Stunden, die ausschließlich während der Anbausaison erzielt werden“, erläutert Lucas Gesenhues die Fahrweise. Entscheidend seien aber nicht nur die äußeren klimatischen Bedingungen bzw. die Jahreszeit, sondern das komplette Zusammenspiel aus Temperatur, Sonneneinstrahlung, Bewässerung etc.: „In Gewächshäusern geht es stets darum, das Wachstum jeder einzelnen Pflanze optimal zu unterstützen. Das haben wir bereits beim Engineering immer im Hinterkopf. Für die Anlagensteuerung ist es daher elementar wichtig, die technischen Eigenschaften und Charakteristiken der KWK Anlagen mit Parametern wie Luftfeuchtigkeit, Temperaturen oder dem CO2-Gehalt der Luft in Einklang zu bringen.“

CO2-Düngung sorgt für weitere Erhöhung der Wirtschaftlichkeit

Neben der üblichen Deckung des Strom- und Wärmbedarfs mit Kraft-Wärme-Kopplung wird die Wirtschaftlichkeit in Gewächshäusern nochmal zusätzlich erhöht, da das im Verbrennungsprozess freigesetzte CO2 hocheffizient zur Düngung der Pflanzen genutzt werden kann. Die Funktionsweise ist dabei wie folgt: Schädliche Stoffe im Abgas, wie zum Beispiel Kohlenstoffmonoxid und Stickoxide, werden durch eine katalytische Reaktion im Abgaskatalysator unschädlich gemacht, sodass diese den Pflanzen zur Verfügung gestellt werden können. Lucas Gesenhues verweist hier ebenfalls auf das Zusammenspiel mit dem erzeugten Strom und der erzeugten Wärme: „CO2 wird immer dann zugefügt, wenn die Photosynthese, also das Tageslicht, da ist – bei unbeleuchteten Gewächshäusern entsprechend nur am Tag in den Sonnenstunden, bei komplett beleuchteten Gewächshäusern teilweise auch über Nacht. Mit unserer KWK-Technik können wir CO2 auf Kommando liefern.“

“CO2 wird immer dann zugefügt, wenn die Photosynthese, also das Tageslicht, da ist. Mit unserer KWK-Technik können wir CO2 auf Kommando liefern.”

Lucas Gesenhues
Internationaler Vertrieb | 2G Energy AG

Bildquelle: 2G Energy AG Das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung macht sich in Gewächshäusern jeder Größe bezahlt.
Das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung macht sich in Gewächshäusern jeder Größe bezahlt.Bildquelle: 2G Energy AG

Weiterhin großes Potential für KWK Technologie in Gewächshäusern

Bereits heute setzen viele Gewächshäuser auf der ganzen Welt auf die Vorteile der verlässlichen und effizienten Energieversorgung mithilfe von KWK-Technologie mit CO2-Düngung. Lucas Gesenhues stellt abschließend fest: „Durch die dreifache Effi zienz aus Stromversorgung, Wärmeversorgung und CO2-Düngung ist nahezu jedes Gewächshaus für den Einsatz einer KWK-Anlage geeignet. Mit unserer umfassenden, weltweiten Projekterfahrung können wir individuelle Lösungen für jede Anwendung komplett aus einer Hand liefern.“

Über 2G Energy

Die 2G Energy AG gehört zu den international führenden Herstellern von Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen (KWK) zur dezentralen Erzeugung und Versorgung mit Strom und Wärme mittels der KWK-Technologie.Das Produktportfolio von 2G umfasst Anlagen mit einer elektrischen Leistung zwischen 20 kW und 4.500 kW für den Betrieb mit Erdgas, Biogas und anderen Schwachgasen sowie Wasserstoff. Bislang hat 2G in 55 Ländern mehrere Tausend KWK-Anlagen erfolgreich installiert. Insbesondere im Leistungsbereich zwischen 50 kW und 550 kW verfügt 2G über eigene Verbrennungsmotorenkonzepte mit niedrigen Kraftstoffverbräuchen, hoher Verfügbarkeit und optimierten Wartungsintervallen.

Neben dem Hauptsitz in Heek hat 2G sechs Vertriebs-und Servicegesellschaften im europäischen Ausland und den USA. Das Kundenspektrum reicht national wie international vom Landwirt über Industriebetriebe, Kommunen, die Wohnungswirtschaft bis zu Stadtwerken und den großen Energieversorgern. Die ausgesprochene Kundenzufriedenheit ist eng mit dem dichten Servicenetzwerk sowie der hohen technischen Qualität und Leistungsfähigkeit der 2G Kraftwerke verbunden. Diese erreichen durch die Kraft-Wärme-Kopplung Gesamtwirkungsgrade zwischen 85 % und weit mehr als 90 %. 2G baut seine Technologieführerschaft durch kontinuierliche Forschungs- und Entwicklungsarbeit in der Gasmotorentechnologie für Erdgas-, Biogas- und Synthesegas-Anwendungen und über die Softwareentwicklung und die Digitalisierung der Anlagen und Prozesse konsequent aus.

Neben der Konstruktion und Herstellung von KWK-Anlagen bietet das Unternehmen aus Westfalen umfassende Lösungen von der Planung und Installation bis zu Service- und Wartungsleistungen an. Im Rahmen der Energiewende und in modernen Energieversorgungskonzepten gewinnen KWK-Anlagen in intelligent vernetzten Energiesystemen – sogenannte virtuelle Kraftwerke – aufgrund ihrer Dezentralität, Regelbarkeit und planbaren Verfügbarkeit zunehmende Bedeutung.



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