Die Universität Hohenheim, die Hochschule Reutlingen und die Novatech GmbH haben gemeinsam die Steuerung für die flexible Biogas-Anlage und das BHKW entwickelt. In der Forschungsstation „Unterer Lindenhof“ der Uni Hohenheim haben sie die Steuerung zudem über mehrere Wochen getestet. Prognosemodelle ermöglichen dabei eine angepasste Biogas-Produktion, indem die Anlage nur gemäß des Gasbedarfs flexibel „gefüttert“ wird. Das erspart große und teure Gasspeicher.

Biogas-Blockheizkraftwerke können grundsätzlich flexibel Strom und Wärme liefern. Das sollen sie laut Erneuerbare-Energien-Gesetz auch vermehrt tun. Bisher orientieren sich die Biogas-Anlagenbetreiber dabei vor allem an den Preisen, die an der Strombörse erzielbar sind.

Biogas-Anlage stellt sich flexibel auf lokalen Strom- und Wärmebedarf ein

Das Projekt PowerLand 4.2 sollte hingegen den lokalen Strom- und Wärmebedarf einbeziehen. Dafür reichen die Börsenpreise als Steuersignal nicht aus. Die intelligente Steuerung der Biogas-Anlage muss zusätzlich Informationen über den lokalen Bedarf, Füllstände der Biogas- und Wärmespeicher und die Erzeugung aller sonstigen erneuerbaren Anlagen vor Ort für die nächsten Tage haben. Aus diesen muss sie Fahrpläne für das Blockheizkraftwerk und vorausschauende Fütterungspläne für die Fermenter ableiten. Der Wärmebedarf war in dem Projekt eine „Leitplanke“, innerhalb derer die Fahrweise auf das Schließen der Stromlücke ausgerichtet war.

Prognosen für Strom- und Wärmebedarf lagen nahe an Realität

Die Forschungsstation „Unterer Lindenhof“ der Uni Hohenheim, wo das System seinen Probebetrieb absolvierte, besitzt eine Biogasanlage, ein Wärmenetz und einen Energieverbrauch, der etwa dem eines 130-Einwohner-Dorfes entspricht. Eigens für den Testlauf wurde zusätzlich eine Photovoltaik-Anlage installiert. Im Test zeigte sich, dass die Prognosedaten nahe an der Realität lagen und das BHKW die entsprechenden Fahrpläne gut umsetzte. Insgesamt lag die Abweichung zwischen berechnetem und tatsächlichem Strombedarf bei 4,4 Prozent, beim Wärmebedarf zwischen 7 und 9 Prozent.

Zudem senkte die Steuerung die Rückspeisung in das übergeordnete Netz. Bei Engpässen war auch weniger Entnahme aus diesem Netz nötig.

Verzicht auf große Speicher soll flexiblen Biogas-Anlagen-Betrieb wirtschaftlicher machen

Für den Einsatz der neuen Steuerung würden nur die Betriebsdaten benötigt, die meist ohnehin erfasst würden, heißt es in der Pressemitteilung. „Der wesentliche Vorteil unseres Ansatzes gegenüber einer klassisch flexibilisierten Anlage besteht darin, mit Hilfe der bedarfsgerechten Fütterung teure Investitionen in größere Gasspeicher einzusparen. Im Vergleich zur nicht-flexibilisierten, im Dauerbetrieb laufenden Biogasanlage erzielen die Betreiber auch höhere Stromerlöse“, erläutert Projektleiter Privatdozent Andreas Lemmer von der Uni Hohenheim.

Das Vorhaben wurde im Rahmen des Förderaufrufs „Systemintegration von Bioenergie“ des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) unterstützt. Ziel sei es, die besonderen Stärken der Bioenergie noch mehr und „smarter“ für die Energiewende zu nutzen. Insgesamt wurden 19 Forschungs- und Entwicklungsvorhaben gefördert.

Mehr Unterstützung für die flexible Biogas-Erzeugung hatte auch der Landesverband Erneuerbare Energien LEE NRW kürzlich gefordert. Er schlägt die gezielte Förderung von „Winter-Biogas“ vor.

10.02.2023 | Quelle: FNR | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH