Regenerative Energie
Das Gasbildungspotenzial von Gülle und Stallmist
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (11/2011)
Der rationelle Einsatz von Substraten für die Biogasgewinnung
erfordert die Kenntnis des Gasbildungspotenzials. Der Beitrag zeigt, wie aus den Gehalten an Rohasche und Trockensubstanz für die verschiedenen Arten von Gülle und Stallmist deren Gasbildungspotenzial anhand der fermentierbaren organischen Trockensubstanz (FoTS) geschätzt werden kann. Die dazu vorgeschlagenen Gleichungen führen zu Ergebnissen, die mit den aktuellen KTBL-Richtwerten kompatibel sind.
Effizienzsteigerung von Biogasanlagen im BMU Förderprogramm 'Energetische Biomassenutzung'
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (11/2011)
Derzeit erforschen im Förderprogramm 21 von 62 Projekten primär die effektive Nutzbarmachung von Reststoffen durch die Entwicklung innovativer Verfahrenskombination, die technologische Optimierung des Vergärungsprozesses und die Ausweitung der Nutzungsmöglichkeiten des entstehenden Biogases. Der Aspekt der Nachhaltigkeit, besonders die Reduktion von Klimagasemissionen spielt dabei eine ganze besondere Rolle. Hinsichtlich einer möglichst hohen Wärmenutzung wurden bei der Stromerzeugung aus Biogas in den letzten Jahren zunehmend Konzepte umgesetzt, um das Biogas zum Ort der Energienachfrage zu transportieren. Dabei werden neben der bisherigen Vor-Ort-Verstromung von Biogas alternative Biogasnutzungsoptionen relevant. Die Aufbereitung von Biogas zu Biomethan mit anschließender Gaseinspeisung in das Erdgasnetz oder die Verwendung von Mikrogasnetzen zur zentralen Verstromung des Biogases gewinnen immer mehr an Bedeutung.
Mathematische Modellierung der anaeroben Abbauprozesse in Biogasanlagen
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (11/2011)
In Anbetracht der aktuellen energiepolitischen Diskussionen gewinnt der Ausbau der erneuerbaren Energien - und damit auch der Biogastechnologie - weiter an Bedeutung. Um effiziente Anlagenkonzepte zu entwickeln und eine optimierte Prozessführung zu garantieren, ist die Kenntnis über das Abbauverhalten verschiedener Substrate bei unterschiedlichen Umgebungsbedingungen von wesentlicher Bedeutung.
Rüben für Biogas - Neues aus Labor und Praxis
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (11/2011)
Die Rübe ist längst kein 'Newcomer' mehr unter den Biogassubstraten, sondern gilt in vielen Biogashochburgen Deutschlands neben Kulturen wie Mais oder Roggen als gesetztes Substrat. Zuerst fand die Rübe den Weg in den Fermenter in den traditionellen Rübenanbaugebieten. Mittlerweile dehnt sich der 'EnergieRüben'-Anbau auch in Gebieten aus, in denen die ertragsstarke Kultur bislang nicht zu finden war oder nach der Reform der Zuckermarktordnung fast gänzlich verschwunden ist.
Rüben als Zukunftssubstrat für Biogasanlagen - Ergebnisse aus der großtechnischen Nutzung in einer Biogasanlage zur Optimierung der Rohbiogasproduktion zur Gaseinspeisung in das Erdgasnetz
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (11/2011)
Das atomare Desaster in Fukushima hat die Bundesregierung am 30.5.2011 veranlasst zu beschließen, den Ausstieg aus der Nutzung der Kernenergie innerhalb eines Jahrzehntes bis 2022 umzusetzen. Die entstehende Versorgungslücke soll maßgeblich durch den Einsatz erneuerbarer Energien sowie durch den Einsatz fossiler Energieträger, insbesondere Erdgas, geschlossen werden (Ethik K. 2011).
Entwicklung der Biogaserzeugung in Deutschland - Substrateinsatz und regionale Differenzierung
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (11/2011)
Ende 2010 sind in Deutschland rund 5.900 Biogasanlagen mit einer installierten Anlagenleistung von rund 2.300 MWel in Betrieb. Hinsichtlich der in Biogasanlagen eingesetzten Substrate hat die Einführung des NawaRo-Bonus im EEG 2004 zu einer Veränderung der Inputströme in Biogasanlagen hin zu einem verstärkten Einsatz nachwachsender Rohstoffe (NawaRo) geführt. Gülle und NawaRo stellen gegenwärtig mehr als 90 % der Substratinputströme in Biogasanlagen.
'Power to gas' und der neue Rechtsrahmen - Biogaseinspeisung von Wasserstoff und Synthesegas in das Erdgasnetz
© DIV Deutscher Industrieverlag GmbH / Vulkan-Verlag GmbH (10/2011)
Biogas in aufbereiteter Form ist chemisch mit fossilem Erdgas vergleichbar und kann dieses ersetzen. Im Energiekonzept der Bundesregierung von 28.09.2010 spielt Biogas aufgrund seiner vielfachen Einsatzmöglichkeiten im Rahmen des Ausbaus der erneuerbaren Energien eine exponierte Rolle. Der Biogasbegriff ist mit der Novellierung des Energiewirtschaftsgesetzes inhaltlich erweitert worden. Demnach gilt auch Wasserstoff und synthetisch erzeugtes Methan als Biogas, sofern hierzu mindestens 80 % regenerativ erzeugter Strom und CO2 verwendet wurde. Durch die Spaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff kann Strom in großem Stile speicherfähig gemacht werden, wenn man das Aufnahmepotenzial des Erdgasnetzes und der Erdgasspeicher heran zieht. Durch diese Wandlungsmöglichkeit von elektrischer Energie können Arbitragealternativen in örtlicher und zeitlicher Sicht generiert werden. So kann im Norden Deutschlands produzierter Windstrom zeitlich nachfrageadäquat z. B. an Verbrauchsschwerpunkten im Süden Deutschlands mittels Gaskraftwerken konsumiert werden (Zeit- und Raumarbitrage). Neben Änderungen im EnWG finden die Möglichkeiten der 'Power to gas'- Technik auch im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) Berücksichtigung.
Biogaseinspeisung in Erdgasnetze
© DIV Deutscher Industrieverlag GmbH / Vulkan-Verlag GmbH (10/2011)
Bei der Verstromung von Biogas wird nur ein Teil der Energie des Biogases genutzt, weil in den meisten Fällen keine wärmetechnische Nutzung an den Standorten der Biogasanlagen möglich ist. Durch Einspeisung von aufbereitetem Biogas in Erdgasnetze kann das Biogas einem Verbraucher zugeführt werden, der an einem geeigneten Standort eine vollständige energetische Nutzung ermöglicht.
Bei der Planung der Netzeinspeisung sind neben den Betriebsbedingungen der Aufbereitungsanlage die Betriebsbedingungen und die Aufnahmekapazität des Erdgasnetzes zu prüfen. Danach richtet sich der Aufbau und Umfang der erforderlichen Anlagentechnik.
Sollte die Aufnahmekapazität des Erdgasnetzes nicht ausreichen, sind weitergehende Maßnahmen zur Kapazitätserweiterung erforderlich. Dies kann z.B. über Verknüpfung von zwei oder mehreren Erdgasnetzen erfolgen. Dabei ist zu unterscheiden zwischen der Verknüpfung mit einem vorangelagerten Erdgasnetz höherer Druckstufe über eine Rückeinspeisungsanlage und einer Verknüpfung von Erdgasnetzen gleicher oder niedrigerer Druckstufe über eine Gasdruckregel- und Messanlage.
Dezentrale Energiespeicherung - Ist Biogas der Schlüssel?
© DIV Deutscher Industrieverlag GmbH / Vulkan-Verlag GmbH (10/2011)
Im Spannungsfeld der Verfügbarkeit preiswerter regenerativer Primärenergie, dem Klimaschutzziel sowie der stetig zunehmenden dezentralen Energieeinspeisung steht die Versorgung mit leitungsgebundener Energie vor großen Veränderungen. Das Verteilnetz muss die erforderlichen Energieflüsse ermöglichen und dabei wirtschaftlich effizient sein. Während der Ausgleich von Erzeugung und Last bereits Gegenstand vieler Projekte ist, wird die Analyse eines anforderungsgerechten, effizienten Verteilnetzes bisher noch kaum betrachtet und ist nicht Gegenstand der öffentlichen Diskussion. Insbesondere die Thematik der dezentralen Energiespeicherung zur Lastspitzennivellierung findet in dem Energieträger Biogas eine interessante Option.
Neues Sensormessverfahren zur Gasbeschaffenheitsmessung von Biogas
© DIV Deutscher Industrieverlag GmbH / Vulkan-Verlag GmbH (10/2011)
Die Einspeisung von aufbereitetem Biogas in die Gastransportnetze stellt neue Anforderungen an die Gasbeschaffenheitsmessung. Für die amtliche fiskalische Messung wurden daher in jüngerer Zeit neue Gasbeschaffenheitsmessgeräte für Biogas entwickelt und zugelassen, hauptsächlich Prozessgaschromatographen. Der vorliegende Artikel präsentiert eine Untersuchung zu einem neuen Sensormessverfahren, das Potential für ein einfaches, robustes und wirtschaftliches Gasbeschaffenheitsmessgerät für Biogas zeigt.
