Regenerative Energie
Untersuchungen zur Entwicklung der Biogasausbeute von Gras und Grassilagen in Abhängigkeit vom Schnittzeitpunkt
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2014)
Als wichtigstes Koferment zur Gülle hat sich die Maissilage mit ihren hohen spezifischen Gasausbeuten, hohen Methanhektarerträgen und einer guten Wirtschaftlichkeit durchgesetzt. Aufgrund der vielfachen Kritik hinsichtlich des regional übermäßigen Maisanbaus und der Flächenkonkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion nahmen in den letzten Jahren Bemühungen zu, alternative Substrate wie Getreideganzpflanzen Zuckerrüben oder bisher wenig bekannte Pflanzen wie die durchwachsene Silphie für den Einsatz in der Biogaserzeugung zu prüfen. Als Alternative ist auch immer wieder Gras bzw. Grassilage im Gespräch. Zwar hat sich gezeigt, dass Grünlandaufwüchse bzw. Grassilagen grundsätzlich als Kosubstrat für Biogasanlagen geeignet sind. Hinsichtlich der unterschiedlichen Grasqualitäten und deren Biogaspotenzial besteht jedoch Untersuchungsbedarf.
Hygienisierung von Rindergülle durch einen thermophilen Biogasprozess
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2014)
Gärreste sind flüssige oder feste Rückstände aus der Vergärung von Biomasse in einer Biogasanlage. Nach der neuen deutschen Rechtsgrundlage (Erneuerbare- Energien-Gesetz: EEG 2012), sollte die Verwendung von Mais oder anderen nachwachsenden Rohstoffen in Anlagen zur Methanproduktion reduziert werden (bis zu 60 % w/w Mono-Substrat). Daher wurde die Beimischung von Gülle attraktiver und wurde durch das EEG 2012 zusätzlich vergütet. Die Verwendung von unbehandelter Gülle als organischer Dünger auf landwirtschaftlichen Flächen führt jedoch zu einem geschlossenen Kreislauf. Es können daher möglicherweise Krankheitserreger in die Umwelt gelangen. Dabei zeigten Arbeiten von Lebuhn, Philipp und Hölzle, dass bereits mesophil betriebene Biogasanlagen zu einer Abnahme von Enterobakterien und Enterokokken um mehrere Zehnerpotenzen führen können, auch wenn Langzeitstudien an einer realen Biogasanlage noch nicht publiziert sind.
Holzvergaser im kleinen Leistungsbereich bis 250 kWel. - Stand der Technik, Wirtschaftlichkeit und Best-Practice-Beispiele
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2014)
Die Entwicklung der Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien (EE) ist in den letzten Jahren in Deutschland ausgesprochen dynamisch gewesen. Das EEG hat sich bisher zu einer Erfolgsgeschichte auf dem Weg hin zu einer nachhaltigen Energiewende entwickelt.
Insbesondere im Bereich der Biomasse sind heute Technologien bekannt, die neben Strom auch Wärme erzeugen und damit beide Energieformen gleichzeitig nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) bereit stellen können. Seit etwa 3 Jahren hat hier bei den Festbrennstoffen eine interessante Technologie auf sich aufmerksam gemacht: die Holzvergasung, basierend auf fester Biomasse wie Holzhackschnitzel und Holzpellets.
Mikro-Kraft-Wärme-Kopplung mit Vergasung fester Biomasse in Form von Holzkohle
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2014)
Die Einhaltung der Klimaschutzziele erfordert einen erhöhten Einsatz von erneuerbaren Energien in allen Sektoren (Wärme, Strom, Kälte). So wird allgemein davon ausgegangen, dass zur Einhaltung eines maximalen Temperaturanstiegs um 2 K eine deutliche Reduktion der Treibhausgasemissionen bis 2050 erforderlich ist [IPCC2014]. Aufgrund der kaum vermeidbaren Kohlenstoffdioxid- und Methanemissionen in bestimmten Wirtschaftszweigen (z.B. Bau) ist für die Stromerzeugung von einer vollständigen Bereitstellung durch erneuerbare Energien auszugehen.
Hydrolysecontainer - flexible Anlagenkomponente zur Steigerung der Substratausnutzung in Biogasanlagen
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2014)
Biogas nimmt eine wichtige Rolle im Energiemix ein. Als bisher einzige speicherbare Energiequelle unter den erneuerbaren Energien, kann es flexibel dem schwankenden Energiebedarf entsprechend verwertet werden. Aus diesem Grund und um den Anteil erneuerbarer Energien an der Stromversorgung bis zum Jahr 2030 auf 50 % zu erhöhen (EEG 2012), ist ein weiterer Ausbau der Biogasproduktion unerlässlich. Seit der Einführung des EEG 2012 ist aufgrund stark veränderter Rahmenbedingungen ein Rückgang des Anlagenzubaus festzustellen. Die Chancen für einen weiteren Ausbau der Biogasproduktion liegen daher in der Optimierung und Effizienzsteigerung bestehender Anlagen sowie in der Entwicklung bedarfsangepasster Konzepte für Neuanlagen.
ENIAK - Entwicklung eines nichtmotorischen Injektionsprüfstands: Erfahrungen und erste Ergebnisse
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2014)
Bekannte Ursachen für Ablagerungen in und an Dieselinjektoren sind Verunreinigungen in der Biodieselkomponente, Verunreinigungen der Kraftstoffe mit Zink oder Kupfer sowie unerwünschte Wechselwirkungen zwischen Additiven und Biodieselbestandteilen. Aus diesem Grund werden unter anderem Additive einer No-Harm-Prüfung unterzogen. Die gängigen motorischen Tests zur Beurteilung der Ablagerungsbildungsneigung von Kraftstoffen in Injektoren sind der XUD9- Test (CEC F-23-01) und der DW10-Test (CEC DF 98-08). Ersterer ist kostengünstig, schnell und erprobt, verwendet jedoch einen veralteten Nebenkammerdieselmotor. Der neuere DW-10-Test ist auf hohe Belastung ausgelegt. Dies hat einen hohen Kraftstoffverbrauch von bis zu 1.000 l pro Testlauf und eine vergleichsweise kurze Lebensdauer des Prüfmotors zur Folge. Daher sind Aufwand und Kosten bei diesem Testverfahren hoch.
Energetische Nutzung agrarischer Reststoffe mittels thermo-chemischer Wandlung in Wirbelschichtreaktoren
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2014)
Wirbelschichtverbrennungsanlagen zeichnen sich durch eine hohe Effizienz in der Ausnutzung des energetischen Brennstoffpotentials aus und bieten sich aufgrund der gegenüber Rostfeuerungen niedrigeren Betriebstemperaturen für die Nutzung von Brennstoffen mit problematischen Ascheschmelzverhalten an. Durch die Verwendung von Wirbelbettmaterialien auf Calciumbasis bzw. durch entsprechendes Additivieren der Reststoffe mit calciumhaltigen Adsorbentien lässt sich das Aufschmelzen der Aschen beeinflussen. Darüber hinausgehend kann durch luftgestufte Verbrennung dem hohen emissionsfähigen Brennstoff-Stickstoffanteil von halmgutartigen Reststoffen effektiv entgegengewirkt werden.
Flexible Biogaserzeugung durch technische und prozessbiologische Verfahrensanpassung
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Universität Rostock (6/2014)
Die zukünftige Energieversorgung wird auf einem hohen Anteil fluktuierender Energien, z.B. Wind und Sonne, basieren. Um witterungsbedingte Schwankungen in der Energieversorgung auszugleichen sind regelbare Energieerzeuger erforderlich. Mit Biogas betriebene Verstromungsanlagen bieten den Vorteil, Strom zeitlich unabhängig von Sonne und Wind bereitstellen zu können.
Nutzen von Smart-Grid-Konzepten unter Berücksichtigung der Power-to-Gas-Technologie
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (5/2014)
In der hier vorgestellten Studie wird untersucht, wie die Gasnetze die Stromnetze bei der Bewältigung der Herausforderungen durch die Energiewende unterstützen können. Als Lösungsansatz wird im Rahmen einer durch den DVGW geförderten Studie die Kopplung von Strom- und Gasnetzen auf Nieder- und Mittelspannungsebene an Modellstandorten betrachtet. Erforscht wird, in welchem Umfang Nutzen durch den intelligenten gekoppelten Betrieb von Strom- und Gasverteilungsnetzen entstehen kann.
Untersuchungen zur Beständigkeit HFI-geschweißter Rohre für den Wasserstofftransport
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (3/2014)
Im Zuge des Ausbaus erneuerbarer Energien und dem Ausstieg Deutschlands aus der Kernenergie gewinnt Wasserstoff als alternativer Energieträger zunehmend an Bedeutung. Die neuen Anwendungsfelder erfordern eine Infrastruktur für den Transport und die Speicherung von Wasserstoff in großen Mengen. Im Folgenden wird das Verhalten hochfester, hochfrequenz-induktiv (HFI) geschweißter Leitungsrohrstähle hinsichtlich ihrer Beständigkeit gegenüber Wasserstoff-beeinflusster Korrosion bewertet.