Automatisierte Krane für Holzheizkraftwerke

Holzheizkraftwerk HH-Lohbrügge

Saubere Energie zum Wohle der Umwelt

Holzheizkraftwerke mit Kraft-W?rme-Kopplung leisten einen wichtigen Beitrag zum Schutz des Klimas. Dabei wird die Einlagerung der Brennstoffe sowie die bedarfsgerechte Versorgung der Holzfeuerung über vollautomatisierte Demag Krananlagen sichergestellt.

  • Zuverl?ssiger 24/7-Anlagenbetrieb
  • Fl?chensparende L?sung durch Bunkerlagerung
  • Saubere Bewirtschaftung ohne Emissionen
  • Automatisierte Mischvorg?nge sichern homogenen Brennwerte

Das Kraftwerk Hamburg-Lohbrügge

Anlagenkonzept mit Signalwirkung

Die Verwendung von Restholz produziert nicht nur saubere Energie, sondern zeichnet sich auch durch hohe Effizienz aus: CO2-Emissionen werden gesenkt und Vorr?te an fossilen Brennstoffen geschont. Exemplarisch für diese ?kologische wie ?konomische Systeml?sungen steht das Holzheizkraftwerk in Hamburg-Lohbrügge, das j?hrlich rund 13 Mio. Kilowattstunden Strom aus nachwachsenden Rohstoffen erzeugt. Dabei werden ausschlie?lich naturbelassene Holzschnitzel aus der Wald- und Landschaftspflege eingesetzt. Die gleichzeitig anfallende W?rme – rund 60.000 MWh – wird an ein benachbartes Fernheizwerk zur Versorgung von mehr als 8.000 Haushalten geliefert. Dank der Kraft-W?rme-Kopplung wird die im Holzbrennstoff enthaltene Energie bestm?glich ausgenutzt – mit einem Nutzungsgrad von 85 %.

Als Bauherr hat die KWA Bioenergie GmbH und Co. Kraftwerk Lohbrügge KG in Summe 13 Mio. Euro in den Bau des Hamburger Holzheizkraftwerks investiert. Mit der von dem Ingenieurbüro Schuler aus Bietigheim-Bissingen konzipierten Anlage wird der j?hrliche Kohlendioxid-Aussto?es um rund 23.000 Tonnen reduziert.

Auch in einem zweiten von Schuler geplanten Kraftwerk in Ludwigsburg sorgt ein Demag Prozesskran für die zuverl?ssige Lagerung des Materials und stellt die Brennstoffversorgung sicher.

Automatisierte Kranl?sung

Automatisierung im Fokus

In dem Holzheizkraftwerk (HHKW) Hamburg Lohbrügge übernimmt prozessorientierte Krantechnologie eine der zentralen Schlüsselfunktionen. Die automatisierte Anwendung sichert die Verfügbarkeit der Anlage und ein Maximum an Effizienz - bei gleichzeitig hoher Flexibilit?t.

Der voll automatisierte Zweitr?ger-Laufkran wird über den autark arbeitenden Demag Lagerverwaltungsrechner (LVR) punktgenau gesteuert. Die Aufgaben des Prozesskrans:

    • Zügiges Freir?umen der Kippstellen
    • Einlagerung der Brennstoffe in drei vordefinierten Lagerzonen
    • Versorgung der Holzfeuerung mit der entsprechenden Brennstoffmischung

    Die Krandaten auf einen Blick:

    • Tragf?higkeit: 11 t
    • Spurmittenma?: 16.400 mm
    • Hubh?he: 24.500 mm
    • Stufenlose Geschwindigkeiten Kran / Katze / Hubwerk: 50 / 40 / 50 m/min.
    • Mehrschalengreifer: 8 m3 Fassungsvolumen

    Der Motor-Mehrschalengrefer ist gezielt auf die spezifischen Anforderungen des Wertstoffs Holz ausgelegt worden, denn das Material wird in einem naturbelassenen Zustand angeliefert. Sehr fein geh?ckseltes Holz wird ebenso sicher aufgenommen wie kleines Astwerk und verdichtetes Material.

    Die Vorgabe an die Umschlagleistung: mindestens 140 m3 an Material pro Stunde. Die Abkippgrube muss zügig leerger?umt werden, um lange Wartezeiten für die anliefernden Lkw und etwaige Rückstaus zu vermeiden.

    Eine saubere L?sung

    Die Planung der Holzheizanlagen mit integriertem Silo erfolgte unter der Pr?misse einer optimalen Fl?chennutzung. Damit erhielt die L?sung mit Automatikkran den Vorzug vor einem z. B. mit Radladern bewirtschafteten Lager. Diese Alternative h?tte nicht nur einen st?rkeren Aussto? an Abgasen und L?rmemissionen bewirkt sondern auch einen erh?hten Personalaufwand ?für die Bewirtschaftung des Lagers ben?tigt.

    Die Prozessabl?ufe

    Sicheres Lasthandling im Versorgungsprozess

    Die dem HHKW Hamburg zugeführten Holzhackschnitzel summieren sich auf rund 32.000 Tonnen pro Jahr. Der Zugang zur 300 m3 fassenden Abkippgrube wird über ein integriertes Magnetkarten-Lesesystem geregelt. Sobald der Lkw die Wiegestation durchfahren hat ?ffnet sich die Schranke, der Bereich über der Abkippstelle wird für den Kranbetrieb gesperrt, um Besch?digungen des Greifers durch herabstürzendes Material zu verhindern. Nachdem der Lkw seine Ladung abgegeben hat, erh?lt der Kran das Freigabesignal zum? R?umen der Abkippgrube. Vorab wurde das angelieferte Material durch das Anlagenpersonal einer Qualit?tsprüfung unterzogen und einer der drei zuvor definierten Brennstoffgüten zugewiesen, für die drei Lagerzonen festgelegt wurden. Der Automatikkran lagert das Brennmaterial sortenrein im Holzsilo ein.

    Die aus Kran- und Katzfahrt resultierenden Schwingungen werden durch die aktive Demag Lastpendeld?mpfung geregelt. Damit wird ein sicherer Betrieb gew?hrleistet, da ein Anschlagen des Greifers an den W?nden vermieden wird.

    Füllstandsüberwachung im?Tagessilo

    Neben dem 900 m3 Material fassenden Lager besteht ein Tagessilo für etwa 700 m3 Brennstoff. Von hier aus wird das Brennmaterial über einen Schubboden zum Ofen bef?rdert. Der Füllstand des Tagessilos wird mit ortsfest montierten Radarsonden überwacht. Sobald die Mindestfüllmenge erreicht wird, sorgt die Steuerung des Automatikkrans für die erneute Auffüllung des Tagesilos mit der erforderlichen Brennstoffmenge.

    Misch- und Lagerstrategien

    über die eigentlichen Transportaufgaben hinaus verantwortet der Prozesskran auch die Mischung der Materialien. Dieser Prozess f?llt dann an, wenn der Betreiber im Zuge der Qualit?tssicherung feststellt, dass z.B. Knickholz aus der Landschaftspflege für die weitere Verwertung zu nass ist oder einen niedrigen Heizwert hat und daher mit qualitativ gutem Waldholz vermischt werden muss. Sobald das erforderliche Mischverh?ltnis über die Bedienoberfl?che des Demag LVR eingestellt worden ist, f?hrt der Kran die drei entsprechenden Zonen automatisch ab, greift das Material und mischt es im Tagessilo.

    Weitere Strategien wurden vom Kranlieferanten in die Systemsteuerung implementiert. Beispiel: Nach dem Eintauchen des Greifers in das Material und der Aufnahme werden die zun?chst Greiferbacken nicht vollst?ndig geschlossen. Der Kran zieht leicht an und ein kleiner Teil des Materials rieselt heraus. Nun kann der Greifer mit einem optimalen Befüllungsgrad geschlossen werden.