Biomasse als Schlüssel für die CO2-neutrale, wirtschaftliche Energieversorgung
Durch die CO2-Bepreisung werden fossile Energieträger in den kommenden Jahren deutlich teurer – Unternehmen sollten ihre Energieversorgung deshalb jetzt für die Zukunft wirtschaftlich aufstellen. Der Anteil erneuerbarer Energien in der Prozesswärme ist mit sechs Prozent bislang verschwindend gering, aber der Handlungsdruck steigt. Doch die Umstellung benötigt mehr als gute Absichten: Nötig sind Know-how, Erfahrung und praxiserprobte Lösungen. Die Schmidmeier Naturenergie GmbH zeigt, wie die Umstellung gelingt.

CO2-neutrale Energieversorgung ist wirtschaftlicher als Feuerung mit Gas. Auch BMW wird beispielsweise zukünftig mit Biomasse versorgt (Bild: Schmidmeier).
Wer in der Produktion von Lebensmitteln und Getränken vor dem Hintergrund des hohen Wärme- und Energiebedarfs nachhaltig und wirtschaftlich agieren will, benötigt verlässliche erneuerbare Energieträger, die rund um die Uhr verfügbar und hochrentabel sind. Prozesswärme aus biogenen Festbrennstoffen bietet genau das – bei Bedarf auch zur Ökostromerzeugung durch Kraft-Wärme-Kopplung (KWK).
Biomasse ist der ideale Energieträger für die Prozesswärmeerzeugung: dauerhaft verfügbar, speicherbar und minütlich bedarfsgerecht abrufbar. Seit über 150 Jahren bewährt sie sich in zahlreichen Branchen. Dabei ist sie auch sehr wirtschaftlich: Die Megawattstunde Wärme aus Gebrauchtholz kostet im Bundesdurchschnitt circa fünf bis zehn Euro, was einem halben bis einem Cent pro Kilowattstunde entspricht. Zum Vergleich: Die geschätzten Gaskosten werden mittelfristig unter Berücksichtigung der CO2-Besteuerung bei 65 bis 80 Euro pro Megawattstunde liegen. Darüber hinaus wird Biomasse im direkten Umfeld dezentral eingesetzt, stärkt so die regionale Wertschöpfung und ebnet Unternehmen den Weg heraus aus der energiepolitischen Abhängigkeit.
Doch die Anlagentechnik erfordert umfangreiches Fachwissen. Hierfür braucht es Unternehmen wie die Schmidmeier Naturenergie GmbH, Generalunternehmer für Biomasseanlagen aus der Oberpfalz.

Zwei Generationen in der Geschäftsführung: Thomas (li.) und Ferdinand Schmidmeier (Bild: Schmidmeier).
»Wir setzen beispielsweise auf speziell gekühlte Feuerräume zur Verbrennung der Biomasse. So wird auch der Einsatz von anspruchsvollen, hochkalorischen, aber dafür hochlukrativen Brennstoffen möglich. Noch dazu stehen Biomasseanlagen Gaskesseln im Hinblick auf die Regelleistung um nichts nach – wenn man die Feuerraumregelung und den gesamten Prozess darum herum im Griff hat«, erklärt Geschäftsführer Thomas Schmidmeier.
Fossile Energieträger sind keine Alternative
Für Unternehmen, die nach wie vor auf den Energieträger Gas setzen, ist das fossile »Weiter so« mittlerweile nicht mehr nur ein Bekenntnis gegen CO2-neutrale, nachhaltige Energieträger, sondern bedeutet vor dem Hintergrund der CO2-Steuer künftig auch einen großen wirtschaftlichen Nachteil.

Der Fokus liegt auf günstigen (Abfall-) Brennstoffen, mit denen kürzeste Amortisationszeiten erzielt werden (Bild: Schmidmeier).
»Ab 2027, wenn der CO2-Preis den regulierten Korridor verlässt und sich frei im europäischen Emissionshandel bewegt, gehen wir bei aktuellen Erwartungen von mindestens 150 bis 200 Euro pro Tonne CO2 aus. Bei diesen Prognosen arbeiten wir eng mit der Vertis Environmental Finance zusammen«, erläutert Thomas Schmidmeier.
Bei einem Gaspreis von 25 bis 30 Euro pro Megawattstunde für Unternehmen würde eine CO2-Steuer von 150 Euro pro Tonne CO2 eine Verdopplung des Preises bedeuten. »Was wir ab 2027 sehen werden, ist, dass ein Großteil der Betriebe einen erheblichen Teil des Gewinns für die CO2-Besteuerung abtreten muss. Der finanzielle Spielraum der Unternehmen wird sich dadurch deutlich verringern«, so Schmidmeier weiter.
Bisher konnte jeder Unternehmer zu jedem Zeitpunkt frei entscheiden, ob er den Wechsel von fossil auf CO2-neutral vollzieht. Neu im Markt ist nun, dass viele Betriebe in ein paar Jahren nicht mehr in der Lage sein werden, die Investitionssummen für den Wechsel auf erneuerbare Energieträger zu stemmen. Die CO2-Kosten sind dabei nur ein Teil des Problems. In Zukunft kommt die Verpflichtung der Banken hinzu, ihr Kundenportfolio nach den strengen ESG-Kriterien der EU einzustufen. Wer dabei keine Bemühungen im Klimaschutz vorweisen kann, wird grundsätzlich in schlechtere Bonitätsklassen abrutschen.
»Für Unternehmen, die Ihre Energieträger auf CO2-neutrale Alternativen umstellen wollen, ist deshalb jetzt der richtige Zeitpunkt«, erläutert der Geschäftsführer.
Staatliche Fördergelder erleichtern den Umstieg
Um Investitionshemmnisse abzubauen und die Dekarbonisierung voranzutreiben, stehen in Deutschland Förderprogramme für Biomasseanlagen zur Verfügung. So wird der Umstieg von fossilen Energieträgern auf Biomasse derzeit vom Staat über die Bundesförderung für Energie- und Ressourceneffizienz in der Wirtschaft (EEW) stark gefördert.
Die maximale Förderhöhe beträgt 20 Millionen Euro pro Vorhaben bei einer Förderquote von bis zu 20 Prozent der förderfähigen Investitionskosten bei großen Unternehmen, 30 Prozent bei mittleren und 40 Prozent bei kleinen Unternehmen. Da die Förderlandschaft dynamischen Anpassungen unterliegt, hat sich gezeigt, dass der beste Zeitpunkt für eine Investition immer der frühestmögliche ist.
Gekühlter Feuerraum gewährt hohe Betriebssicherheit
Für einen stabilen und wirtschaftlichen Betrieb ist vorwiegend eine robuste, langlebige und vor allem zuverlässige Technik ausschlaggebend. Daher sind alle Anlagen von Schmidmeier Naturenergie mit wassergekühlten Verbrennungsrostrahmen und wassergekühlten Auflagen der Roststäbe ausgerüstet. Dadurch werden Materialspannungen, Verzug und vorzeitiges Altern des Herzstücks der Feuerung vermieden. Die Rostkühlung wird auch bei nassen und damit eigentlich unproblematischen Brennstoffen eingesetzt. Sollen in der Anlage jedoch hochkalorische, asche- und schlackereiche Brennstoffe zum Einsatz kommen, ist zum störungsfreien Betrieb sowie zum dauerhaften Werterhalt der Anlage der Einsatz einer aktiven hydraulischen Feuerraumkühlung unerlässlich.

Blick in den geöffneten Feuerraum (Bild: Schmidmeier).
In den für Problembrennstoffe eingesetzten Gegenstromfeuerungen kommen zu diesem Zweck zwei links und rechts in der Feuerraumwand verbaute Flossenrohr-Wärmetauscher zum Einsatz. Diese verhindern die in der Branche übliche Überhitzung des Feuerraums mit der einhergehenden Verschlackung der Asche.
Für die gesamte Anlage, insbesondere die Schattierung, steigt die Lebensdauer dadurch erheblich. Auch die Verfügbarkeit der Anlage nimmt gegenüber der ungekühlten Variante deutlich zu. Hinzu kommt, dass wassergekühlte Feuerungsanlagen sehr viel weniger Strom benötigen als luftgekühlte Feuerungen, in denen mit hohen Reziluft-Zirkulationsmengen gearbeitet werden muss. Dadurch sinkt auch der Verschleiß in der Anlage und die Lebensdauer der Anlage steigt.
Emissionswerte unter dem vorgeschriebenen Standard
Um die gesetzlichen Emissionsgrenzwerte sicher einzuhalten, kommt in den meisten Fällen eine mehrstufige Rauchgasreinigung zum Einsatz. Der erste Reinigungsprozess beginnt bereits im Feuerraum, wo eine SNCR-Anlage das Reduktionsmittel (wässrige Harnstofflösung, also Adblue) gezielt innerhalb des optimalen Temperaturbereichs in den Rauchgasstrom einbringt. Dadurch werden Stickoxide zu Wasserdampf und Stickstoff reduziert.

Das Leistungsangebot umfasst auch Maßnahmen zur Betriebsunterstützung inklusive Schulungen (Bild: Schmidmeier).
In der zweiten Stufe entfernt ein Multizyklon grobe Staubpartikel aus dem Rauchgas. Anschließend erfolgt die dritte und finale Reinigung in einem Gewebefilter, der selbst feinste Partikel mit einer Abscheiderate von über 99 Prozent zuverlässig zurückhält. Zusätzlich setzt Schmidmeier Naturenergie eine Additivdosierung ein, um Schadstoffe beim Passieren des Filterkuchens zu binden.
Ganzheitliches Konzept für reibungslosen Anlagenbetrieb
Der Betrieb einer Biomasseanlage bringt einige organisatorische Themen mit sich, unter anderem Regulatorik und Nachweispflichten im Zuge des Brennstoffemissionshandelsgesetzes (BEHG) oder im Zusammenhang mit der Sicherung der Brennstoffqualität. Wie in allen anderen Branchen gibt es auch in der Getränke- und Lebensmittelindustrie Spitzenzeiten, in denen die Betreiber sich uneingeschränkt auf ihr Kerngeschäft fokussieren müssen und keine zusätzlichen organisatorischen oder regulatorischen Mehrbelastungen hinnehmen können.
»Es ist wichtig, Unternehmen nicht nur punktuell auf ihrer Reise in eine CO2-neutrale Produktion zu begleiten«, erklärt Thomas Schmidmeier abschließend. »Ein echter Turn-Key-Anlagenbau umfasst viel mehr als nur das bloße Errichten einer Anlage und deren Service. Als Generalunternehmer begleiten wir unsere Kunden deshalb in allen Themen – von der Brennstoffversorgung über den Betrieb der Anlage, bis hin zur Ascheentsorgung.«
Beispiele aus der Getränke- und Lebensmittelbranche
Biomasse-Dampfanlage für die Malzproduktion
Die Avangard Malz AG ist mit einer jährlichen Produktionskapazität von rund 380.000 Tonnen Malz und vier Standorten der größte Malzproduzent Deutschlands. Die Malztrocknung bei Avangard erfolgt in sogenannten Darren – eine Vorrichtung zum Trocknen bzw. Dörren von Grünmalz, das in den Keimkästen am Standort vorgekeimt wird. In den Darren werden für den Trocknungsprozess jährlich über 70.000 Megawattstunden Wärme benötigt.
Neben dem thermischen Energiebedarf wird für den Herstellungsprozess auch eine nicht unerhebliche Menge an elektrischem Strom benötigt. Aufgrund des hohen Wärme- und Strombedarfs fiel die Entscheidung auf eine Heißdampfanlage mit KWK zur Stromerzeugung. Die Gesamtanlage wird schlüsselfertig inklusive Kesselhaus auf dem Betriebsgelände installiert und versorgt den Standort der Avangard Malz AG ab 2026 mit einer jährlichen Wärmeerzeugung von 54.400 Megawattstunden.
Als Brennstoff wird Altholz der Kategorien A I und A II verwendet. Das Altholz kann dabei direkt aus dem Umfeld bezogen werden, von einem Altholzverwerter in der direkten Nachbarschaft. So stärkt der Brennstoff – ganz im Vergleich zu fossilen Energieträgern – zusätzlich zu seiner Nachhaltigkeit auch die regionale Wertschöpfung.
Die Schmidmeier Naturenergie übernimmt dabei nicht nur die Rolle des Generalunternehmers für den Anlagenbau, sondern entwickelt gemeinsam mit der Technologica GmbH ein für die Avangard Malz AG maßgeschneidertes Brennstoffkonzept. Das Leistungspaket umfasst dabei neben der Brennstoffberatung auch das Lieferantenmanagement, die Marktanalyse, den Aufbau eines geeigneten Ascheentsorgungsweges inklusive Probenahmen zur Deklarationsanalyse, Qualitätskontrollen und Schulungen des Personals im Bereich Altholz. So wird sichergestellt, dass der Betrieb langfristig und bestmöglich mit Brennstoff versorgt wird.
Die Lage der Avangard Malz AG direkt im Hafen ist zwar logistisch von Vorteil für den Betrieb (die Auslieferung kann problemlos per Schiff erfolgen), für die Baustelle zur Errichtung der Anlage barg sie aber einige Herausforderungen. So sorgten beispielsweise vier Meter Tidenhub im Hafenbecken und starker Wind dafür, dass das Team immer wieder aufs Neue flexibel und mit extrem hohem technischem Know-how reagieren musste – was für das eingespielte Team jedoch kein Problem darstellte. Für das Einheben der zentralen Komponenten wie Feuerbox und Kessel kam dabei ein 700-Tonnen-Kran zum Einsatz.
Biokohleerzeugung in Verbindung mit Biomasse-Dampfkessel
Die Brauerei Arcobräu Gräfliches Brauhaus GmbH & Co.KG im niederbayerischen Moos setzt bezüglich Prozesswärmeversorgung auch auf Biomasse. Für die Umsetzung des Projekts haben sich die Arco Clean Energy GmbH & Co. KG und die Bayernwerk Natur GmbH zusammengetan – mit dem Ziel, ein besonders innovatives Konzept für die CO2-neutrale Energieversorgung zu verwirklichen.
Am Standort kommt seit 2023 eine Kombination aus Holzvergasungsanlage zur Erzeugung von Strom, Wärme und Biokohle in Verbindung mit einem biomassebefeuerten Dampferzeuger der Schmidmeier Naturenergie zum Einsatz.
Während die Holzvergasungsanlage hochwertigen Brennstoff in Strom und Warmwasser zur Versorgung eines Nahwärmenetzes umwandelt, erzeugt der von Schmidmeier gelieferte Dampfkessel die benötigte Prozessenergie für die Brauerei, kann aber auch als Absicherung und Spitzenlastabdeckung für das Wärmenetz eingesetzt werden. Die in der Holzvergasungsanlage erzeugte Biokohle wird zur Bodenverbesserung oder als Alternative zu fossiler Kohle verwendet, etwa in der Stahlindustrie.
CO2-neutrale Versorgung
Die Schmidmeier Naturenergie GmbH hat sich auf die CO2-neutrale Versorgung von Produktionsprozessen mit Heißwasser, Dampf und Wärme aus Biomasse spezialisiert. Als ein führendes Unternehmen werden Energielösungen im Leistungsbereich von 500 bis 25.000 Kilowatt für Industrie, Gewerbe und Kommunen entwickelt – auch mit KWK zur Ökostromerzeugung oder als Hybridsystem mit Überschussstromeinbindung.
Das Leistungsspektrum umfasst die Planung, Durchführung von Genehmigungsverfahren, die Stellung von Förderanträgen sowie die Lieferung und Errichtung der Anlagen im In- und Ausland. Mit rund 80 fest angestellten Mitarbeitenden bietet das Familienunternehmen aus der Oberpfalz intensive Beratungs- und Serviceleistungen, die weit über eine reine Kessellieferung und den Anlagenbau hinausgehen. Dazu zählen die Brennstoffversorgung, Qualitätssicherung, Aschemanagement und die Unterstützung in sämtlichen regulatorischen Verpflichtungen eines Anlagenbetreibers.