PflanzenFachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.

 

Projekte - Details

Verbundvorhaben: Bedarfsgerechte Speicherung fluktuierender erneuerbarer (Wind-) Energie durch Integration der Biologischen Methanisierung im Rieselbettverfahren; Teilvorhaben 2: Einbindung, Dimensionierung und Bewertung des Rieselbettverfahrens am Beispiel der BMA-Schuby und BGA-Nordhackstedt - Akronym: WeMetBio

Anschrift
Hochschule Flensburg - Fachbereich 1: Maschinenbau, Verfahrenstechnik und MaritimeTechnologien - Lehrstuhl für technische Mechanik
Kanzleistr. 91-93
24943 Flensburg
Projektleitung
Prof. Dr.-Ing. Hinrich Uellendahl
Tel: +49 461 805-1293
E-Mail schreiben
FKZ
2219NR401
Anfang
01.04.2020
Ende
31.07.2021
Ergebnisverwendung
Die wissenschaftlich-technischen Ergebnisse des Vorhabens werden im Schlussbericht in Kapitel 1 zusammengefasst und sind in Kapitel 5 ausführlich beschrieben. Hervorzuheben ist, dass ein wirtschaftlicher Betrieb einer biologischen Methanisierungsanlage im betrachteten Energieverbund mit einer Biogasanlage zuerst im Kraftstoffsektor gegeben ist (siehe Kapitel 5.1). Langfristig ist auch eine Nutzung im Stromsektor zu erwarten. Die THG-Bilanzierung (siehe Kapitel 5.6) ergab, dass mit dem aktuellen Strommix nur die direkte Kopplung mit PV-Anlagen oder WKA zu einer hohen THG-Minderung führt, die wiederum die wirtschaftliche Vermarktung im Kraftstoffsektor ermöglicht. Die Wirtschaftlichkeit ergibt sich maßgeblich durch die Vermarktung der Treibhausgasminderungsquote und hängt damit stark vom Emissionsfaktor des verwendeten elektrischen Stroms und den erreichbaren Volllaststunden ab. Mit leicht angepassten regulatorischen Rahmenbedingungen (siehe Kapitel 6.3) können die Gasgestehungskosten bereits kurzfristig auf ein wirtschaftliches Niveau gesenkt werden. Mit zunehmender Dekarbonisierung des Strommixes sind höhere Volllaststunden möglich. Dementsprechend sinken zukünftig auch die Gasgestehungskosten des im Rieselbettreaktors erzeugten PtG-Methans erheblich. Das größte wirtschaftliche Potenzial für die Umsetzung der Biomethanisierung besteht bei der Integration in Anlagen, die Abfall-stämmige Substrate einsetzen und entsprechend geringe Rohbiogasgestehungskosten aufweisen. Als negative Erfahrungen zeigte sich im Rahmen der Recherche die Nachvollziehbarkeit bisheriger Studien und Verfahrensberichte. Die unterschiedliche und z.T. intransparente Berechnungsmethodik und Darstellung von Kostenannahmen aber auch die Darstellung von technischen Verfahren und prozessbeschreibenden Ergebnissen stellte sich als sehr problematisch heraus (Kapitel 3.4). Dies erschwerte die Bewertung und führt zu einer eingeschränkten Vergleichbarkeit der Ergebnisse.
Aufgabenbeschreibung
Gesamtziel des Vorhabens ist die Integration einer innovativen Pilotanlage zur Biomethanisierung in den Energieverbund von Biogas- bzw. Biomethananlagen, Windkraftanlagen und Methaneinspeisung ins Erdgasnetz. Die Durchführbarkeitsstudie dient der Ermittlung von effizienten und wirtschaftlichen Konzepten, der Entscheidungsfindung und der Einbindung an den ausgewählten Projekt-Standorten Schuby und Nordhackstedt (Schleswig-Holstein). Für das Gelingen der Energiewende stellt die Systemintegration und Kopplung der verschieden erneuerbaren Energiequellen, inklusive deren Speicherung und Transport, eine entscheidende Herausforderung dar. Gleichzeitig stehen sowohl Biogas als auch Windkraftanlagenbetreiber vor der Herausforderung, wirtschaftliche Post-EEG Konzepte für Bestandsanlagen zu entwickeln. Bedingt durch die geografische Lage und die günstigen Rahmenbedingungen ist im WeMetBio-Projekt eine Durchführbarkeitsstudie geplant, die die Sektorenkopplung von Windkraftanlagen mit fluktuierenden Stromabgaben und Biogas-/Biomethananlagen im Hinblick auf die Umsetzbarkeit der Technologie und die Übertragbarkeit in effiziente und wirtschaftliche Maßstäbe für den ländlichen Raum anstrebt. Praxispartner sind die Biomethananlage Schuby und die Biogasanlage der Nissen Biogas GmbH & Co. KG. Für die Biomethanisierung stehen verschiedene CO2–Quellen zur Verfügung. Der Reaktionspartner H2 soll mittels elektrischer Energie des Windparks Nordhackstedt-Ost durch Elektrolyse gewonnen werden. Für die Realisierung soll ein Rieselbettreaktor im Pilotmaßstab vor Ort errichtet und in den Anlagenbestand integriert werden. Entscheidende Vorteile dieses patentierten Verfahrens sind die hohe Methankonzentration bei zugleich geringem Energieeinsatz, die Prozessstabilität und die bedarfsgerechte minutengenaue Steuerbarkeit des Betriebes. Nach virtueller Durchleitung im Erdgasnetz kann die effizientere Nutzung zur Verstromung, als Wärmequelle, als chemischer Grundstoff oder als Treibstoff erfolgen.

neue Suche