Flexibler Betrieb von Biogas- und Biomethananlagen zur Abdeckung der saisonalen Residuallast

Projektbeschreibung:

Aufgrund fossiler Rohstoffe und dem voranschreitenden Klimawandel setzt das deutsche Energiekonzept auf regenerative Energiequellen. Vor allem der starke Ausbau von Wind- und Sonnenenergie birgt jedoch große Schwierigkeiten bei der Abdeckung von Schwankungen in der Energieversorgung. Daher ist ein Ausgleich dieser Schwankungen durch grundlastfähige Techniken notwendig. Hier scheinen Ansätze einer intelligenten Steuerung im flexiblen Betrieb von Biogasanlagen sehr interessant.

Im Rahmen des Projektes "Flexibla - Flexibler Betrieb von Biogas- und Biomethananlagen zur Abdeckung der saisonalen Residuallast" wird basierend auf einem Modell einer Biogasanlage sowie einem Vorhersagemodell für den Strombedarf ein intelligentes Fütterungssystem entwickelt. Das seit Juni 2017 begonnene Projekt wird an der Hochschule Emden/Leer in Kooperation mit dem Biogasanlagenbetreiber CornTec GmbH und den Stadtwerken Emden durchgeführt. Dieses Projekt wird aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und des Landes Niedersachsens gefördert.

Ziel des Projektes ist es, mithilfe des Fütterungssystems eine Stromerzeugung zu gestatten, die möglichst genau den aktuellen Strombedarf deckt. Durch Vorhersage des Strombedarfes wird mittels eines Algorithmus die benötigte Menge an Biogas berechnet und daraus wiederum die zu fütternde Substratmenge und ‑zusammensetzung. Nach der Entwicklung des intelligenten Fütterungssystems (iFs) wird das iFs an einem Laborfermenter implementiert und auf Prozessstabilität überprüft. Um das Modell auch mit dem realitätsnahen Prozessbetrieb in einem industriellen Reaktor zu validieren, soll das iFs zusätzlich in einer Versuchsanlage der CornTec GmbH installiert und ebenfalls auf Richtigkeit des Algorithmus und Prozessstabilität getestet werden.

Die Projektergebnisse dienen der nachhaltigen Zukunftssicherung der Energiewirtschaft und steigern die Energie- und Ressourceneffizienz von Biogasanlagen. Des Weiteren wird der Einsatz von alternativen Substraten, wie Lebensmittelabfällen, untersucht, der die Monokultur von beispielsweise Mais verringern soll.

Abbildung 1: Aufbau des Fermenters im Labormaßstab

Abbildung 2: Biogasanlage (Quelle: CornTec GmbH)

Projektdaten

Laufzeit: 01.06.2017 - 31.05.2020

Kooperationspartner: CornTec GmbH, Stadtwerke Emden GmbH

Förderung durch: Europäischer Fonds für regionale Entwicklung (EFRE)

Kontakt bei EUTEC: Lena Peters, Prof. Dr. Sven Steinigeweg