Das Jahr 2019 war der Wendepunkt für erneuerbare Energien-Projekte an netzfernen Bergwerken. Mehr als ein Dutzend Anlagen wurden in Betrieb genommen bzw. angekündigt. In einem eher langwierigen Prozess haben Solar- und Windenergie Einzug in den Bergbau gehalten, um Energiekosten sowie CO2-Emissionen zu senken.
In den letzten Jahren haben erfolgreiche Pilotprojekte die Bedenken bezüglich Produktionsausfällen weggewischt und Energieanbieter haben angefangen, Solar- und Windanlagen an netzfernen Bergwerken zu finanzieren, um später den Bergbauunternehmen den Strom zu verkaufen. Der Zahlungsfluss ähnelt dabei dem, was Bergwerke von Diesel-Verträgen kennen – aber zu geringeren Kosten. Die Energieanbieter sind auf Stromerzeugung spezialisiert und suchen nach zusätzlichem Kosteneinsparungspotential. So verwundert es nicht, dass Effizienzverbesserungen an Dieselgeneratoren ihr Interesse geweckt haben. Dieselgeneratoren wandeln nur rd. 40 % der Energie in Strom um, der Rest bleibt ungenutzt. Wärmerückgewinnung kann den Dieselverbrauch um ca. 7 % steigern. Der Ansatz basiert auf konventioneller Dampfturbinentechnologie, wobei technische Weiterentwicklungen kleine Anwendungsgrößen erlauben. Die Technologie hat sich bereits in den Bereichen Biogasmotoren-Wärmerückgewinnung, Biomasse-Verbrennung, industrielle Abwärme und geothermische Wärme bewährt.
„Wärmerückgewinnung ist die naheliegende Option für Diesel-Einsparungen“, erklärt Thomas Hillig, Geschäftsführer von THEnergy, eine in München ansässige Unternehmensberatung mit Fokus auf Innovationen im Bereich der Umwelttechnik. „Die Erneuerbaren haben seit kurzem die Tür für neue Ansätze geöffnet, da sie Akzeptanz für kapitalintensivere Lösungen im Bergbau geschaffen haben.“
Der neue THEnergy-Triogen Report verdeutlicht, dass Wärmerückgewinnung Hand in Hand mit erneuerbaren Energien-Ansätzen zur Dieseleinsparung gehen kann. Zu Zeiten, in denen Kostenoptimierung und CO2-Einsparungen zunehmend an Wichtigkeit gewinnen, ist die Frage nicht, welche der beiden Lösungen zu wählen ist. Die Antwort besteht in der Kombination beider Ansätze.
Der niederländische Hersteller Triogen hat mit seiner „e-box“ eine in Containern konfigurierte Lösung entwickelt, die maßgeschneidert für abgelegene Bergwerke ist (Bild 1). Das Design erlaubt eine einfache Erweiterung ohne Eingriff in den Betrieb des Dieselgenerators und damit auch ohne Einfluss auf Wartungsanforderungen und Garantien des Herstellers. Die Lösung basiert zwar auf herkömmlicher Dampfturbinentechnologie, ist aber voll automatisiert, kompakt und einfach zu installieren.
Zwei 20 Fuß-Container werden an das Abgassystem der Dieselgeneratoren angeschlossen und die e-box erzeugt Strom aus der Abhitze. Die Elektrizität wird in das lokale Netz eingespeist. Dies bedeutet, dass die Dieselgeneratoren entsprechend weniger Strom erzeugen müssen und damit der Treibstoffverbrauch niedriger ausfällt.
Triogens Technologie hat über 1 Mio. Betriebsstunden bei mehr als 50 Anlagen vorzuweisen. Die e-box wurde erfolgreich für Bergbauanwendungen getestet und wird zurzeit an einem netzfernen Bergwerk einer führenden Bergbaugesellschaft installiert. Henning von Barsewisch, Geschäftsführer von Triogen ergänzt: „Unsere e-box hat aufgrund ihrer kurzen Amortisationszeit von rund zwei Jahren sowie ihrer schnellen und einfachen Anwendbarkeit nachhaltiges Interesse bei Bergbauunternehmen, Energieanbietern, Dieselgeneratorenherstellern und -vermietern geweckt.“ Da Triogens e-box Abwärme umwandelt, handelt es sich um eine CO2-freie Technologie, die dem Trend hin zum sauberen Bergbau gerecht wird. Eine einzige e-box spart 300.000 l/a Diesel ein, was ungefähr der Erzeugung einer 0.7 MW-Solaranlage in einem sonnigen Gebiet entspricht. Die jährliche CO2-Reduzierung beläuft sich auf 800 t pro e-box. Durch das Ausschöpfen aller Dieseleinsparungspotentiale können Effizienzsteigerungen an Diesel-generatoren im schnell wachsenden Marktumfeld der erneuerbare Energien-Lösungen für abgelegene Bergwerke Wettbewerbsvorteile schaffen – und zwar für Bergbauunternehmen und Energie-anbieter. (THEnergy/Si.)
