Projekte

25.03.2022

Biogasanlagen flexibilisieren - Co-Fermente effektiv nutzen

Positive Synergieeffekte bei der Vergärung von Substratmischungen

Ziel

Es soll untersucht werden, inwieweit bei der Co-Fermentation mehrerer Substrate (z.B. Stroh, Algen, Hühnermist, Schweinegülle, Energiepflanzen) Synergieeffekte auftreten, die für die Flexibilisierung von Biogasanlagen genutzt werden können. Hierfür wird die Wirkung von Substratmischungen mit verschiedenen Substraten und Mischverhältnissen auf die Biogasproduktion, den Methananteil und die Reaktionsgeschwindigkeit untersucht. Ziel ist es, durch einen optimierten Substrateinsatz die Flexibilität der Biogasproduktion zu erhöhen und die Wirtschaftlichkeit des Anlagenbetriebes zu verbessern.

Aufgaben

Analyse der Synergieeffekte, die bei der Co-Fermentation von verschiedenen Substraten auftreten.
Untersuchungen zur Biogasproduktion, Abbaugeschwindigkeit und zu den Inhaltsstoffen ausgewählter Substrate.
Simulierung und Kalibrierung eines entsprechenden Prozessmodells einer Biogasanlage.
Kontinuierliche Vergärungsversuche im Labor- und Industriemaßstab, um die Simulationsergebnisse für den kontinuierlichen Betrieb zu überprüfen.

Status Quo

Deutschland plant den Ausstieg aus der Atom- und Kohlekraft. Damit werden in den kommenden Jahren erhebliche Stromerzeugungskapazitäten abgestellt und durch erneuerbare, vorwiegend witterungsabhängige und somit fluktuierende Energiequellen wie Sonne und Wind ersetzt. Es wird Zeiten geben, in denen mehr Strom produziert als benötigt wird, und Phasen, in denen Sonne und Wind wenig oder nicht verfügbar und somit Senken der Stromversorgung auszugleichen sind. Dies erfordert in naher Zukunft alternative Flexibilitätsoptionen für die Stromversorgung. Insbesondere Biogasanlagen bieten den Vorteil, dass sie flexibel Biogas produzieren, speichern und ebenso flexibel Strom erzeugen können. Es bedarf hier nicht nur technischen Neuerungen. Auch die Substratzusammensetzung beeinflusst den Grad der Flexibilisierung.

Vorteile

Das Projekt trägt zur Erhöhung der Flexibilität von Biogasanlagen und zur Optimierung des Einsatzes von Co-Fermenten bei. Dadurch sind höhere Gewinne für den Betrieb der Biogasanlagen möglich. Die Untersuchung von alternativen Substraten wie Rest- und Abfallstoffen in geeigneten Co-Fermentationen spart Substratkosten ein und sorgt für eine nachhaltigere Kreislaufwirtschaft. Durch den Transfer der Projektergebnisse gewinnt die Biogas-Branche an mehr Wettbewerbsfähigkeit und leistet einen Beitrag zur Integration der Bioenergie in bestehende und zukünftige Energiesysteme.