Regenerative Energie
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.
Power to Gas: Biologische Erzeugung von Methan aus Wasserstoff und Kohlendioxid
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (11/2013)
Der zunehmende Ausbau von Wind- und Solarenergie bringt eine stark fluktuierende Stromerzeugung mit sich: in wind- und sonnenreichen Zeiten fallen immer größer werdende Mengen an Überschussstrom an, die nicht ins Netz eingespeist werden können. Auf der anderen Seite gehen mit der Energiewende die Erzeugungskapazitäten aus fossilen Brennstoffen zunehmend zurück, sodass sich je nach Witterung Lücken in der Energieversorgung ergeben können.
Auswirkung der flexiblen Stromproduktion aus Biogas auf den konventionellen Kraftwerkspark und dessen CO2 -Emissionen
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (11/2013)
Die Stromerzeugung aus Biogas erfolgt derzeit, bedingt durch die Vergütungsstruktur des vorrangegangenen EEG und dem damit verbundenen ökonomisch optimierten Betrieb, im Jahresverlauf gleichmäßig. Diese Stromerzeugungsstruktur entspricht in etwa den Grundlastkraftwerken der historischen fossilen Erzeugungsstruktur. Dieses Erzeugungsprofil spiegelt zunehmend nicht mehr den Bedarf wider, da die fluktuierenden erneuerbaren Erzeugungsformen, die Residuallast in ihrer Struktur stark beeinflussen.
Liberalisierter Energiemarkt
© Rhombos-Verlag (10/2013)
Neue Technologien und dezentrale Energiesysteme bilden die Grundlage für die Energiewende
Mikroalgen als Co-Substrat landwirtschaftlicher Biogasanlagen
© TU Dresden - Institut für Abfall- und Kreislaufwirtschaft (9/2013)
Mikroalgen stellen ein bedeutsames Potential nachwachsender Rohstoffe dar. Im Vergleich zu Landpflanzen erzielen Algen um 5- bis 20-fach höhere Biomasseerträge bezogen auf Fläche und Zeit, ohne dabei der Landwirtschaft Flächen zu entziehen, da sie für ihr Wachstum kein Ackerland benötigen. Aus ihrer Biomasse lassen sich sowohl Wirk- und Wertstoffe für die Pharma-, Kosmetik- und Lebensmittelbranche gewinnen als auch Kraftstoffe und eine Vielzahl von Kohlenstoffverbindungen, welche heute noch aus Erdöl gewonnen werden.
Experimentelle Untersuchungen an einem Wasserwirbel-Kraftwerk
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2013)
Da in der Literatur keine Anhaltswerte verfügbar sind, wurde im Rahmen dieser Arbeit ein mögliches Design für die Drallkammer eines Wasserwirbelkraftwerks entwickelt und in einem Modell im Maßstab 1: 9 getestet. Unterschiedliche Größen wurden variiert, um die bestimmenden Parameter zu erfassen. Dabei wurden Geschwindigkeiten und Leistungen an der Turbine gemessen. Der Durchmesser der Auslassöffnung hat den größten Einfluss auf
die Geschwindigkeiten und den Turbinenwirkungsgrad, der bei ca. 50 % liegt. Die Wirkungsgradverläufe zeigen eine große Abhängigkeit von der Fließtiefe im Oberwasser. Das Kraftwerk mit einem Anlagenwirkungsgrad von ca. 31 % ist demnach für kleine Fallhöhen geeignet.