Fachagentur Nachwachsende RohstoffeEin Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Systemdienlicher Ausgleich der jahreszeitlichen Schwankungen des Energiebedarfs durch saisonal flexibilisierte Biogaserzeugung am Praxisbeispiel der Nutzung von Extensiv- und Biotopgrünland; Teilvorhaben 2: Substrataufbereitung, Lagerung und Kinetik - Akronym: BioSaiFle

Anschrift
Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740)
Garbenstr. 9
70599 Stuttgart
Projektleitung
Dr. Andreas Lemmer
Tel: +49 711 459-22684
E-Mail schreiben
FKZ
2219NR317
Anfang
01.01.2020
Ende
30.04.2023
Ergebnisverwendung
Für beide Standorte in Baden-Württemberg und Brandenburg wurden die Trockenmasseerträge der Extensivflächen in der Größenordnung von 2,4 - 4,0 t ha-1 bestimmt. Der erste Schnitt ergab grundsätzlich den höheren Ertrag. Berichtsblatt (Kurzfassung/Short Description) 3 Die Untersuchungen zu den Inhaltsstoffen zeigten eine Abnahme der Konzentrationen an Protein und eine negativ korrelierte Zunahme der Konzentration an Rohfaser. Die Ligninkonzentrationen bewegten sich zwischen 3,4 % und 12,5 %. Bei der Erfassung der spezif. Arbeitszeiten konnten deutliche Unterschiede zwischen den unterschiedlichen Erntemethoden ("Handarbeit", "Traktor", "Anbaumäher Amazone Grasshopper") festgestellt werden. Beim ersten Schnitt lagen die benötigten Arbeitszeiten höher als beim zweiten Schnitt. Die spezifischen Methanerträge der FFH-Wiesen im Vegetationsverlauf zeigen eine kontinuierliche und gleichmäßige Abnahme der Methanerträge über die Zeit. Dabei bewegten sich die Methanerträge der FFH-Mähwiesen im Versuchszeitraum zwischen 0,32 und 0,24 m3 kg-1(oTS). Die Einbringung des Schnittgutes von den Streuobstwiesen in die Forschungsbiogasanlage zeigte, dass die vorhandene Aufbereitungs- und Eintragstechnik zur Verwertung dieser faserreichen Substrate gut geeignet ist. Im Praxisversuch zur Saisonalisierung wurde die Biogasproduktionsrate problemlos von 40 bis 240%, bezogen auf die Bemessungsleistung, variiert. Dabei waren sowohl langfristige Änderung (über mehrere Wochen, Saisonalisierung) sowie kurzfristige Änderungen (über mehrere Stunden, Flexibilisierung) sehr gut darstellbar. Lediglich starke Änderungen in sehr kurzer Zeit konnten nicht vollständig über das Anlagenfütterungsmanagement realisiert werden.
Aufgabenbeschreibung
Biogasanlagen (BGA) ermöglichen eine bedarfsorientierten Strom- und Wärmeproduktion und können in Ergänzung zu fluktuierenden erneuerbaren Energien (fEE) zur Deckung der Residuallast beitragen und systemdienlich betrieben werden. Die Flexibilität kann dabei in verschiedenen Komponenten der BGA bereitgestellt werden - bei der Gasnutzung im BHKW aber auch bei der Gasproduktion im Fermenter. Bisherige Biogasforschung zielt hauptsächlich auf den kurzfristigen Ausgleich im Tages- und Wochenbereich. Sowohl die Einspeisung von fEE als auch der Strom- und Wärmebedarf weisen jedoch aufgrund der jahreszeitlichen Witterung ein saisonales Profil auf. Dieses saisonale Profil kann von Biogasanlagen geliefert werden, auf Grund der begrenzten Gasspeicherkapazitäten kommt der flexiblen Gaserzeugung jedoch eine besondere Rolle zu. Die Energiespeicherung erfolgt in der Biomasse und die Nutzung hochwertiger Silage wird in den Winter verschoben. Gleichzeitig wird die Anlagenleistung im Sommer durch die verminderte Gasproduktion bei der Nutzung eines schwer abbaubaren Substrates reduziert. Vor diesem Hintergrund soll im Forschungsprojekt die Eignung von Schnittgut aus Extensiv- bzw. Biotopgrünland (z.B. FFH-Mähwiesen) für die saisonale Flexibilisierung (Saisonalisierung) von BGA untersucht werden. In Sommermonaten soll schwer abbaubares Schnittgut verwertet und in Wintermonaten leicht umsetzbare Substrate verwendet, und so die Gaserzeugung und Anlagenleistung moduliert werden. Die Betriebskonzepte werden für verschiedene Landschaften und Naturräume anhand von Beispielen aus Baden-Württemberg und Brandenburg geprüft und ihre Transferpotenziale für andere Bundesländer bestimmt. Dazu wird mit Praxisakteuren, in BW z.B. das Landratsamt Reutlingen, zusammengearbeitet. Neben dieser praxisorientierten Fragestellung soll die Saisonalisierung umweltseitig, ökonomisch und auf Systemebene untersucht werden, um die Eignung und das Potential für die BGA in Deutschland zu bestimmen.

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