Flexiblere Biogasproduktion

Thema: Bioenergie | 16.02.2016 | Aufrufe: 251 | Bewertung: (0 Bewertungen)

Im künftigen Energiemix werden erneuerbare Energien zunehmend an Bedeutung gewinnen. Allerdings können Wind- und Sonnenenergie immer nur dann entstehen, wenn der Wind weht oder die Sonne scheint. Deshalb gehen Experten davon aus, dass zum Ausgleich dieser unregelmäßigen Stromproduktion Biogasanlagen notwendig werden. Deshalb arbeiten jetzt Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Windenergie und Energiesystemtechnik in Kassel (IWES) und der Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst (HAWK) in Göttingen im Rahmen des Projektes „ReBi 2.0“ an einer Lösung zur flexibleren Produktion von Biogas.

Biogasanlagen zukunftsfähig machen

Ziel ist es, die Biogasanlagen zukunftsfähig zu machen, wie Dr.-Ing. Bernd Krautkremer, Abteilungsleiter für Bioenergie-Systemtechnik am IWES erklärt. Es ist bei vielen Anlagen heute schon üblich, dass sie nicht nur die Biomasse als solches, sondern auch bereits produziertes Biogas zwischenspeichern können. Bei Bedarf kann es verstromt werden, etwa wenn Wind- und Sonnenenergie gerade Schwankungen unterliegen. Die zeitliche Flexibilität der Gasbildung soll jetzt mit dem „ReBi 2.0“-Projekt erhöht werden.

Das Kürzel ReBi steht übrigens für die „Regelung der Gasproduktion von Biogasanlagen für eine am Bedarf orientierte, gesteuerte Biogasverstromung“. Die Experten erproben im Demonstrationsmaßstab ein Anlagenkonzept, bei dem die Prozessschritte für die Biogasproduktion entkoppelt werden. In der klassischen Biogasanlage finden diese Prozesse alle in einem, maximal zwei Behältern, den Fermentern, statt. Diese bieten aber nicht für alle an der Entstehung von Biogas beteiligten Organismen optimale Bedingungen. Außerdem muss das organische Material mindestens 100 Tage in den Fermentern verbleiben. Das führt zu zwei Problemen:

1. Mikroorganismen können nicht unter optimalen Bedingungen arbeiten.
2. Herstellung von Biogas nimmt sehr viel Zeit in Anspruch.

Was soll im neuen Biogas-System anders werden?

In dem neuen Anlagenkonzept sollen die einzelnen Prozessschritte nun auf drei Fermenter verteilt werden. Im ersten Fermenter kommt es zur Hydrolyse, wodurch die Biomasse besser für die in den folgenden Schritten arbeitenden Mikroorganismen zugänglich gemacht werden soll. Allerdings bleibt die Biomasse nur wenige Tage in diesem Fermenter, anschließend wird das verbliebene Material in flüssige und feste Bestandteile aufgeteilt. Während das feste Material in einem Fermenter zu Biogas vergoren wird, speichert man das flüssige Material in einem Pufferspeicher zwischen. Erst später wird es zur gezielten Gasproduktion in einen Hochleistungs-Fermenter übergeben. Innerhalb weniger Stunden soll es dort zu Biogas werden.

Das neue Anlagenkonzept kann aber noch mehr, unter anderem:

• Gut zwei Drittel der Flüssigphase können durch flexible Vergärung genutzt werden.
• Auch schwer abbaubare Substrate lassen sich verarbeiten.
• Schnell wechselnde Substrattypen lassen sich dank kurzer Verweildauer im ersten Fermenter verarbeiten.
• Das Substratspektrum für die Biogasproduktion kann erweitert werden.