„BIOPOWER2GAS“ – DEMONSTRATION UND VERGLEICH VON OPTIMAL LEISTUNGSREGELBAREN BIOGASTECHNOLOGIEN

Im Fokus dieses Vorhabens steht die Flexibilisierung von Biogas- und Biomethananlagen, die eine wesentliche und systemstützende Rolle in einem Energieversorgungssystem einnehmen, das zunehmend auf erneuerbaren Energien (EE) basiert.

Biogas-Blockheizkraftwerke (BHKW) speisen derzeit üblicherweise konstant elektrische Energie ins Netz und liefern damit Grundlast. Eine flexible Stromerzeugung zur Abdeckung des elektrischen Energieverbrauchs abzüglich der schwankenden Einspeisung aus Windenergie- und Photovoltaikanlagen sowie der unflexiblen Grundlast erfolgt heute durch Pumpspeicherkraftwerke und fossile Energieträger, insbesondere Gasregelkraftwerke. Flexible leistungssteuerbare Biogas-, Biomethan- und BioPower2Gas-Kraftwerke können ebenfalls auftretende Versorgungslücken schließen sowie zu Zeiten hoher Einspeisung der fluktuierenden erneuerbaren Energien gedrosselt oder abgeschaltet werden.

BioPower2Gas-Anlagen können als zusätzlicher Verbraucher fungieren und bei drohender Netzüberlastung Methan produzieren. Das produzierte Methan wird im Gasnetz gespeichert und kann in Zeiten geringer EE-Einspeisung in Kraftwärmekopplungs-Anlagen (KWK) wiederum genutzt werden. Die Methanproduktion erfolgt unter flexiblen Einsatz von Überschussstrom zur Erzeugung von Wasserstoff. Dieser wird zwischengespeichert und kann mit Kohlenstoffdioxid in einem biologischen Prozess zu Biomethan umgewandelt werden.

Durch die Flexibilisierung von Bioenergieanlagen kann die Integration fluktuierender EE erfolgen, um ein Energieversorgungssystem, mit hohem EE-Anteil zu realisieren.

In Zeiten niedriger Einspeisung von EE sollen Biogasanlagen mehr Leistung in das Netz einspeisen (im Beispiel morgens und abends). In Zeiten hoher EE-Erzeugung (mittags) sollen Biogasanlagen hingegen abgeschaltet werden. Zusätzlich kann der Überschussstrom zur Erzeugung von Biomethan nach dem BioPower2Gas-Verfahren verwendet werden. Leitgröße ist die Strombörse, die das Bild von Angebot und Nachfrage an elektrischer Energie sehr gut widerspiegelt.

Es gibt mehrere Flexibilisierungsoptionen von Bioenergieanlagen. In diesem Projekt werden zur Demonstration im Praxisbetrieb folgende Anlagensysteme erprobt und evaluiert:
•    Biomethan-Erzeugung mit BioPower2Gas-Verfahren
•    Flexible Stromerzeugung mit Biomethan-BHKW mit Wärmespeicher
•    Flexible Biogasanlage mit Wärme- und Gasspeicher

Anhand von Modellen wird darüber hinaus untersucht, wie gut diese und weitere Anlagensysteme flexibilisiert werden können und welche Rolle sie im Energiesystem spielen können. Folgende Kriterien fließen dabei in die Untersuchung mit ein:
•    Treibhausgasemissionen
•    Regionale Wertschöpfung
•    Versorgungssicherheit
•    Wirtschaftlichkeit für den Anlagenbetreiber
•    Engpassmanagement im Verteilnetz
•    Übertragbarkeit für regionale Versorgungskonzepte

Das Projektkonsortium vereint Partner, die zum Ausbau einer flexiblen Stromerzeugung durch erneuerbare Energien gebraucht werden: Anlagenbauer, Netzbetreiber, Energieversorger bis hin zum beratenden Ingenieurbüro und Forschungsinstitut.

Das Projekt wird innerhalb des Programms „Energetische Biomassenutzung“ (FKZ: 03KB089A) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert. Die wissenschaftliche Begleitung erfolgt durch das Deutsche BiomasseForschungsZentrum DBFZ.

Projektlaufzeit: 01.09.2013 – 31.08.2016