Regenerative Energie
Prozesstechnische Analyse und Ökobilanzierung von Biomethan
© Vulkan-Verlag GmbH (10/2012)
Auf dem Weg zu einer nachhaltigen, erneuerbaren Energieversorgung bildet Biomethan als regeneratives Erdgas-Äquivalent eine wichtige Option. Der vorliegende Beitrag untersucht die Erzeugung von Biomethan aus Energiepflanzen im Hinblick auf ihre THG-Minderung und Energieeffizienz unter Berücksichtigung eigener Messungen und Erfahrungsdaten aus einer modernen kommerziellen Biomethan- Anlage am Standort Einbeck. Nach dieser Untersuchung belaufen sich die spezifischen Treibhausgas- Emissionen in Verbindung mit der Biomethanerzeugung auf 45-48 g CO2-Äquiv./kWhth Hi entsprechend einer Minderung der gesamten Treibhausgas (THG)- Emissionen um 82 % gegenüber Erdgas. Eine weitere wichtige, ökologische Kenngröße - der spezifische nicht erneuerbare Energieaufwand - zeigt mit ca. 13- 14 % eine hohe Nachhaltigkeit des gesamten Verfahrens. Diese beiden ökologisch vorteilhaften Werte sind einerseits auf einen umweltfreundlichen Substratanbau (Einsatz von Gärresten als Düngemittel) und andererseits auf eine optimierte Anlagentechnik und dem Prozess angepassten Betrieb der Anlage (Aminwäsche zur Aufbereitung, regenerative Prozesswärme, gasdichte Anlagen und industrielle Prozessleittechnik) zurückzuführen.
Erweiterung des Kompostwerk Gütersloh um eine Biogasanlage nach dem KOMPOFERM®-Verfahren
© Arbeitsgemeinschaft Stoffspezifische Abfallbehandlung ASA e.V. (9/2012)
Das Kompostwerk wurde um eine Teilstromvergärung (Trockenfermentation im Batchverfahren) erweitert. Die Anlage verfügt über einige Innovationen wie thermophile Betriebsweise, integrierte Gasspeicher innerhalb der Fermenter und einen automatischen Eintrag des Substrates. Für die gezielte Weiterbehandlung der Gärreste ist eine Konditionierungsstufe (Rottetunnel) mit Integration von BHKW Abwärme vorgesehen.
Enlargement of the Composting Plant Gütersloh with a Biogas Plant Operating with the KOMPOFERM®-Process
© Arbeitsgemeinschaft Stoffspezifische Abfallbehandlung ASA e.V. (9/2012)
The compost plant in the City of Gütersloh was enlarged by a partial stream digestion (dry digestion with a batch process). The plant shows some innovative technologies like thermophile operation, integrated gas storage in the fermenter and automatic feeding of the substrate. For an effective further treatment of the digestate a conditioning step (rotting tunnel) and the integration of a CHP station is intended.
Biomethan in KWK-Anlagen, anders als Erdgas in KWK?
© Vulkan-Verlag GmbH (8/2012)
Der ökonomische Betrieb von BHKW Anlagen zur gleichzeitigen Strom- und Wärmebereitstellung ist von verschiedenen Bedingungen abhängig und geprägt von den geltenden Fördermechanismen. Wird Biomethan als Energieträger genutzt, dann bildet für die Auslegung des BHKWs das Erneuerbare-Energien-Gesetz den Rahmen. Dieser unterscheidet sich, bedingt durch das Kraft-Wärmekopplungsgesetz, wiederum von Erdgas betriebenen Anlagen. Diese berücksichtigen bei der Auslegung, neben dem Wärmebedarf, auch den Strombedarf und den Strombezugspreis am Standort. BHKW Anlagen die Biomethan nützen orientieren sich ausschließlich am Wärmebedarf und sind dann ökonomisch interessant, wenn gleichzeitig der Strombedarf bzw. der Preis für den Strombezug am Standort niedrig ist. Seit dem 01. Januar 2012 sieht das EEG Fördermechanismen vor, die Biomethan betriebene BHKW Anlagen in die Lage versetzen, den produzierten Strom nach dem Strombedarf z. B. an der Strombörse auszurichten und darüber Mehrerlöse zu generieren. Diese bedarfsorientierte Betriebsweise leistet einen Beitrag zur Transformation des Energieversorgungssystems und ergänzt die notwendigen Maßnahmen Stromnetzausbau, Erschließung von Lastmanagementpotentialen und Energiespeichern zur Integration fluktuierender erneuerbarer Energien.
Sorghum für Biogas - Mehrjährige Versuchsergebnisse aus Bayern
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2012)
Das Technologie- und Förderzentrum (TFZ) in Straubing führt seit 2005 ein Screening von Sorghumsorten in bester Gäulage (Parabraunerde, schluffiger Lehm, Az 73-76) durch und konnte für etliche von ihnen die prinzipielle Anbaueignung für bayerische Bedingungen konstatieren. So kamen die besonders massewüchsigen Futtersorten von S. bicolor, wie Herkules, Goliath und Biomass 150, auf Erträge, die an die von zeitgleich gesätem Mais aus dem frühreifen Sortiment (Fabregas S210) heranreichten. Allerdings blieben ihre TS-Gehalte häufig unter der angestrebten Marke von mindestens 28 %. Zum Hauptfruchtmais (Agrogas 280) tat sich dagegen eine große Ertragslücke auf, die der höheren Kälteempfindlichkeit von Sorghum und der erforderlichen Verschiebung des frühest möglichen Saattermins in die zweite Maidekade geschuldet ist.
Substratausnutzung in Biogasanlagen mit und ohne gasdichtem Gärrestbehälter
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2012)
Es wurden zwei Biogasanlagen ohne und mit gasdicht abgedecktem Gärrestlagerbehälter untersucht. Durch die Einbeziehung des Gärrestlagers in das gasdichte Fermentersystem verlängerte sich die hydraulische Verweilzeit von 40 auf rund 110 Tage. Als Folge davon konnten die Ausnutzung des Gasbildungspotenzials der Substrate und die Energieproduktion um jeweils rund 3 % verbessert werden. Die Menge an Methan, die dadurch vor der Freisetzung in die Umwelt aus einem unbeheizten Gärrestlager bewahrt wird, ist jedoch bedeutend geringer. Sie beträgt im Sommer 1,5 % und auf das ganze Jahr berechnet weniger als 1 % des Gasbildungspotenzials der Substrate.
Biogasaufbereitung mit hochselektiver Membran
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2012)
Die Gasaufbereitung mittels Hohlfasermembranen ist eine effiziente und einfache Methode, Gase für die Einspeisung in das Erdgasnetz aufzubereiten. Der Aufbau ist modular. Ein upscale ist durch Multiplikation möglich sowie eine Anpassung der Gasqualität durch Anpassung der Modulzahl und Betriebsdrücke.
Unterstützung des Betriebs einer landwirtschaftlichen Biogasanlage mit dynamischer Simulation
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2012)
Für die Unterstützung des Anlagenbetriebs durch Analyse der komplexen biologischen Prozesse in Biogasanlagen, Prognosesimulationen und zur Optimierung (z.B. von Prozessstabilität und Gasertrag) wurde ein neues Software- System entwickelt. Einhergehend mit den Entwicklungsarbeiten wurde ein dynamisches Simulationsmodell einer typischen landwirtschaftlichen Biogasanlage erstellt sowie mit den relevanten Anlagendaten parametriert. Das Modellverhalten wurde anschließend mit Messdaten abgeglichen. Der vorliegende Beitrag stellt Anlage, Modell bzw. Modellabgleich kurz vor und beschreibt darüber hinaus ein praktisches Anwendungsbeispiel für betriebsbegleitende Prognosesimulationen zur Stabilisierung der Prozessbiologie auf der Beispielanlage.
Best-Practice-Projekte für eine intelligente und effiziente Biogasnutzung
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2012)
Der Biogas Pool ermöglicht Stadtwerken einen langfristig gesicherten Bezug von Bioerdgas, ohne selbst in die Rohbiogas-Produktion zu investieren. Die Investition in die Biogasanlage tätigen Landwirte, die sich auf diesem Weg als 'Energiewirte' ein dauerhaftes und sicheres Geschätsfeld erschließn. Die Technologie der Gaswirtschaft ist nicht Kernkompetenz der Landwirtschaft, von daher wird eine klare Schnittstelle zwischen Rohgasproduktion und Gasaufbereitung definiert. Die Landwirte sorgen für die langfristige Substratbereitstellung und betreiben die Biogasanlage zur Erzeugung von Rohbiogas.
Paludikultur - Ein regionales Bioenergiekonzept für Mecklenburg-Vorpommern
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2012)
Paludikultur ('palus' - lat.: Sumpf) ist die nasse Bewirtschaftung von wiedervernässten Mooren. Ziel von Paludikultur ist die nachhaltige Bewirtschaftung von Moorböden bei gleichzeitigem Erhalt des Torfkörpers bzw. einer erneuten Torfbildung.
