Forschungsprojekt Regelung Holzkessel mit Speicher

Aus Gründen der Redundanz und zur Abdeckung der Schwachlastphasen im Sommer werden Holzheizwerke häufig mit mehreren Holzkesseln ausgestattet. Die Regelung dieser Heizwerke stellt eine Herausforderung dar, da neben der Speicherbewirtschaftung auch das Zu- und Abschalten der Kessel effizient gesteuert werden muss. In dem Forschungsprojekt wurde das Verhalten von Heizzentralen mit mehreren automatischen Holzkesseln untersucht, die in Kaskade mit Wärmespeichern betrieben werden. Hierfür wurden die Betriebsdaten von drei Heizzentralen analysiert und ein Simulationsmodell für Holzheizwerke entwickelt. Die Ergebnisse zeigen, dass Kaskadenanlagen eine erneuerbare Wärmeerzeugung ohne einen fossilen Zusatzkessel ermöglichen. Die Holzkessel laufen dabei durchschnittlich 4 bis 12 Stunden unterbrechungsfrei und benötigen nur rund 350 bis 1000 Anfahrphasen pro Jahr, wobei die Hälfte davon durch die automatische Entaschung bedingt ist. Die Sensitivitätsanalyse zeigt, dass der Einsatz von Wärmespeichern äußerst vorteilhaft ist. Eine Speicherkapazität von etwa einer Stunde für zwei Drittel der Gesamtleistung stellt eine optimale Lösung dar. Darüber hinaus verbessern die Leistungsmodulation der Kessel sowie der Einsatz einer Kaskadenregelung, die den Speicherladezustand berücksichtigt, den Betrieb zusätzlich.