Projekte

28.03.2022

Prognosetool für die flexible Biogaserzeugung in Großanlagen

Modell für die bedarfsangepasste Fütterung von Substratmischungen

Ziel

Weiterentwicklung eines praxistauglichen Prognosetools zur Vorhersage der Gasproduktion bei flexibler Fütterung von Substratgemischen in großtechnischen Biogasanlagen.

Aufgaben

Laboruntersuchungen zum Abbauverhalten ausgewählter Substrate durch Biogasertragstests, u. a. unter Berücksichtigung einer sich ändernden Fermenterbiologie.
Festlegung der erforderlichen Daten für das Prognosetool und Erarbeitung eines Daten-Anforderungskatalogs zur Verbesserung der Datenbereitstellung.
Weiterentwicklung vorhandener einfacher Modellansätze zur Abbildung der Biogasbildung und deren anwendungsorientierte Optimierung als Basis für das Prognosetool.
Festlegung von Eingangsparametern für das Prognosetool: Datenart, Datengenauigkeit, Regelmüßigkeit der Datenübertragung und Datenformat.
Test und Optimierung des Prognosetools an einer Praxisanlage bei flexibler Fütterung und schwankender Substratzusammensetzung.

Status Quo

Der flexible Betrieb von Biogasanlagen bietet die Möglichkeit Schwankungen in der Stromversorgung auszugleichen und wird somit als Schlüssel für die erfolgreiche Integration von Bioenergie ins künftige Energiesystem eingestuft. Neben der klassischen Möglichkeit den BHKW Betrieb zeitlich zu takten, lassen sich Biogasanlagen auch über die Gaserzeugung flexibilisieren. Hinsichtlich der Flexibilisierung der Biogaserzeugung werden unterschiedliche Ansätze verfolgt. Es bedarf hierbei neuer Technologien und Modelle, die eine einfache Überführung in die Praxis ermöglichen und so den Flexibilisierung-Prozess weiter vorantreiben. Die Herausforderungen liegen unter anderem auch in der Datenerfassung und Datenverarbeitung.

Vorteile

Das Vorhaben dient dazu, modellbasierte Prognosetools für die flexible Biogaserzeugung so weiterzuentwickeln, dass eine einfache praktische Anwendbarkeit ermöglicht wird. Die im Projektverlauf gewonnenen Erkenntnisse sollen sowohl der Wissenschaftswelt als auch den Praktikern zur Verfügung gestellt werden. Mit den daraus abzuleitenden Optimierungsmaßnahmen für eine flexible Biogaserzeugung kann eine bedarfsgerechte Bereitstellung von Wärme, Strom und Systemdienstleistungen ermöglicht werden.

Projektdaten und -partner

Dieses Vorhaben wird realisiert von:

Teilvorhaben 1 Experimentelle Untersuchungen zum dynamischen Verhalten verschiedener Substrate und Definition von Mindestanforderungen an Prozess-, Mess- und Leittechnik

Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Umweltingenieurwesen - Professur Abfall- und Stoffstromwirtschaft (FZ: 2219NR052)