Fachagentur Nachwachsende RohstoffeEin Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Bedarfsgerechte Speicherung fluktuierender erneuerbarer (Wind-) Energie durch Integration der Biologischen Methanisierung im Rieselbettverfahren; Teilvorhaben 1: Konzeptionierung, Modifizierung und scale up des Rieselbettverfahrens am Beispiel der BMA-Schuby und BGA-Nordhackstedt - Akronym: WeMetBio

Anschrift
Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg - Fakultät 2 Umwelt und Naturwissenschaften - Institut für Umwelt- und Verfahrenstechnik - AG Aufbereitungstechnik und Bioenergie
Siemens-Halske-Ring 8
03046 Cottbus
Kontakt
Dr.-Ing. Marko Burkhardt
Tel: +49 355 69-4328
E-Mail schreiben
FKZ
2219NR134
Anfang
01.04.2020
Ende
31.07.2021
Ergebnisdarstellung
Die wissenschaftlich-technischen Ergebnisse des Vorhabens werden im Schlussbericht in Kapitel 1 zusammengefasst und sind in Kapitel 5 ausführlich beschrieben. Hervorzuheben ist, dass im Ergebnis der kleintechnischen Versuche noch einmal deutlich die Leistungsfähigkeit des Verfahrens angehoben werden konnte (siehe auch Kapitel 5.4). Somit liegen jetzt Erkenntnisse und belastbare prozessstabile Kennwerte für die Biomethanisierung unter Einsatz von Biogas als CO2 Quelle und unter Einsatz von methanogenen Mischkulturen ohne spezielles Nährmedium vor. Die energetische Bilanzierung (Wärme und Gas) erlaubt die Darstellung der CO2-Bindung und somit Minderung (Kapitel 5.5 und 5.6). Neben dieser technischen und ökologischen Analyse erfolgte eine wirtschaftliche Betrachtung (Kapitel 5.7). Unter Berücksichtigung der aktuellen Randbedingungen und auch zukünftiger umweltpolitischer aber auch marktorientierter Szenarien und Einflussfaktoren konnte eine Wirtschaftlichkeit dargestellt werden. Interessante Begleitergebnisse, die bereits für den Betrieb einer Pilot-/Praxisanlage hochinteressant sind ist die Bilanzierung des nutzbaren Wärmestromes (Wärmeauskopplung), der Feststellung eines geringen Eigenenergiebedarfes, die Anwendbarkeit des am Standort verfügbaren Biogasanlagenablaufes als kostenfreies Nährmedium und die Erkenntnis des unproblematischen Lastwechselverhaltens (Kapitel 5.4). 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 in 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, al chemischer Grundstoff oder als Treibstoff erfolgen.

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