Fossile Brennstoffe

Flächendeckende Verfügbarkeit, hoher Brennwert und gutes Kosten-Nutzen-Verhältnis machen die fossilen Brennstoffe Erdgas und Heizöl attraktiv. Dies führt dazu, dass sie heute noch die am häufigsten eingesetzten Brennstoffe in Industrieanlagen sind. Energiekosten sind für den überwiegenden Teil der Industriebetriebe der wichtigste Faktor zur Wahl des Energieträgers. Verbote, Subventionen und Pönalisierungen von CO₂-Emissionen beeinflussen diese Kostenbetrachtungen jedoch durch ihren Einfluss auf die Gesamtkostenbetrachtung.

Kriterien zur Brennstoffwahl zwischen Heizöl oder Erdgas

In folgender Tabelle sind die wichtigsten Einflussfaktoren zur Brennstoffauswahl zusammengefasst (Statistisches Bundesamt). Während in Deutschland und Europa Heizöl fast nur noch als Backup zum Einsatz kommt, beginnt Erdgas in einigen Regionen der Erde erst seinen Vormarsch. In einigen Ländern jedoch bleibt Heizöl weiterhin Brennstoff der Wahl aufgrund seines lokal günstigen Preises und mangels Verfügbarkeit von Gas-Infrastruktur.

Preisentwicklung Energieträger für Industriekunden Deutschland

Erdgas & „Grüngas“-Verträge

Wenn am geplanten Aufstellungsort des Kessels eine Versorgung mit Erdgas verfügbar ist, empfiehlt sich in der Regel auch der Einsatz von Erdgas. Durch den Anschluss an das Versorgungsnetz wird keine Brennstoffbevorratung benötigt und im liberalisierten Gasmarkt ist ein Anbieterwechsel problemlos möglich. Der Platzbedarf für die Gasübergabestation ist im Vergleich zum Öllagertank einschließlich der Nebenanlagen deutlich geringer. Zudem eignet sich Erdgas aus dem öffentlichen Netz uneingeschränkt für den Einsatz von Brennwerttechnik, da das im Wesentlichen aus Methan bestehende Gas einen hohen Anteil an Wasserstoff hat (CH4). Auch können Verträge über klimaneutrales Gas abgeschlossen werden – dies wird an anderer Stelle im Netz eingespeist. Die Reduktionen der Emissionen finden in diesem Fall nicht am eigenen Kamin statt, sondern in der Bilanz der Abnehmer des Netzes.

Ebenfalls für den Brennstoff Gas spricht, dass der Regelbereich für den Teillastbetrieb deutlich größer ist als für Öl und somit größere Einsparungen ermöglicht. Während Ölbrenner meist nur einen Teillastbereich von 1:5 erreichen, können moderne Gasbrenner den doppelten Teillastbereich, also einen Regelbereich von bis zu 1:10 abdecken.

Für die Auslegung der Brennstoffversorgung mit Gas wird der Heizwert des Gases, der Gasfließdruck, welcher am Aufstellungsort des Kessels zur Verfügung steht, und die Angabe der maximal über den Gasanschluss zur Verfügung gestellten Gasmenge benötigt. Diese Angaben erhält man vom örtlichen Gasnetzbetreiber.

Heizöl

Beim Einsatz von Mineralölen als Brennstoff müssen insbesondere bei der Anlieferung, Lagerung und Verteilung zusätzlich unterschiedliche Anforderungen aus den wasser- und brandschutzrechtlichen Bestimmungen beachtet werden.

Wichtige Anforderungen an die Feuerungsanlagen sind in den länderspezifischen Feuerungsverordnungen (FeuV) enthalten. Anforderungen an die Heizöllagerung und den Heizöltransport sind in der Verordnung über Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen und über Fachbetriebe (VAwS) enthalten. Je nach Inhalt und Standort eines Heizöltanks schreiben die Bundesländer in Deutschland einmalige oder wiederkehrende Prüfungen durch Sachverständige vor. Weltweit ist dies unterschiedlich geregelt und entsprechend vor Ort zu prüfen.

Heizöl EL

Die Heizölsorte EL, extra leicht (flüssig), ist überall zuverlässig verfügbar und wird meist per Tanklastzug angeliefert. Das Heizöl EL wird in Deutschland in folgenden Sorten angeboten:

• Heizöl EL
• Heizöl EL schwefelarm
• Heizöl EL Bio

Die am häufigsten verwendete Heizölsorte ist das Heizöl EL schwefelarm mit einem maximalen Schwefelanteil von 50 mg/kg. Aufgrund der geringeren Besteuerung hat es einen Marktanteil von nahezu 100 %. Es ist auch für Brennwerttechnik geeignet, da es eine noch geringere Verschmutzungsneigung als Heizöl EL Standard aufweist.

Heizöl EL Bio ist schwefelarmes Heizöl, dem bis zu 5, 10 oder 15 % flüssiger Brennstoff aus nachwachsenden Rohstoffen beigemischt ist. Dies ist derzeit in der Regel Biodiesel.

Die Mindestanforderungen und Prüfungen an Heizöl EL sind in der DIN 51603-1 festgelegt.

Heizöl S

Die Heizölsorte S, schwer, wird bei Heißwassererzeugern fast ausschließlich in großen industriellen Anlagen eingesetzt. Es entsteht bei der Erdölraffination im unteren Teil, dem sogenannten Sumpf der Destillationskolonnen, wo die Erdölbestandteile mit einem hohen Siedepunkt abgezogen werden. Es enthält vorwiegend große, relativ schwere Moleküle wie längerkettige Alkane und Alkene, Cycloalkane und diverse aromatische Kohlenwasserstoffe. Hinzu kommen verschiedene Stickstoff- und Schwefelverbindungen.

Heizöl S ist zähflüssig und muss für den Transport durch Rohrleitungen auf über 60 °C erwärmt werden. Die für die Verbrennung notwendige Zerstäubungstemperatur liegt sogar zwischen 100–160 °C. Dabei sind die Anforderungen an die Zerstäubungsviskosität bei Druckzerstäuberbrennern deutlich höher als bei Drehzerstäuberbrennern, weshalb das Heizöl auf höhere Temperaturen vorgewärmt werden muss.

Schweres Heizöl enthält bis zu 3,5 Ma-% Schwefel, neigt zu verstärkten Ablagerungen im Abgasweg und das Abgas sollte nicht unter den Säuretaupunkt von etwa 120–150 °C abgekühlt werden. Durch die höhere Abgastemperatur sinkt die erzielbare Effizienz um mehrere Prozentpunkte. Außerdem sind mitunter besondere Maßnahmen zur Einhaltung der Abgasemissionen notwendig (z.B. Harnstoffeindüsung).

Die vielen Nachteile gegenüber Heizöl EL und Erdgas können in der Regel nicht durch den niedrigeren Preis kompensiert werden.