Biogas Neue Trends und Technologien in Deutschland

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1 Energy Biogas Neue Trends und Technologien in Deutschland Montag, 08. November 2010 Budapest, Hungary Dr. Adolph Bioenergy Consulting

2 Inhalt 1. Übersicht Biogas Technologie 2. Trockenfermentation 3. Effizienzverbesserung von Biogasanlagen 3. Effizienzverbesserung von Biogasanlagen 4. Direkteinspeisung von aufbereitetem Biogas 5. Biogas als Kraftstoff 6. Satelliten BHKW für verbesserte Wärmenutzung 7. Biogas in Brennstoffzellen und Mikrogasturbinen 8. Zusammenfassung

3 Energy 1. Übersicht Biogastechnologie

4 1. Übersicht Biogastechnologie Gärrest = Dünger Biogasanlage Biogasnutzung mit BHKW Gasreinigung + Gasaufbereitung Strom Wärme Kälte Treibstoff Bio - Erdgas Eigenbedarf Verkauf des Stroms Eigenbedarf Gebäudeheizung Nahrungs mittel Industrie + Verarbeitung Druckerhöhung und Verflüssigung Biogas Tankstelle Druckerhöhung Einspeisung ins Erdgasnetz Trocknung (z.b. Holz, Getreide)

5 1. Übersicht Biogastechnologie Gärrest = Dünger Biogasanlage Biogasnutzung mit BHKW Gasreinigung + Gasaufbereitung Strom Wärme Kälte Treibstoff Bio - Erdgas Eigenbedarf Verkauf des Stroms Eigenbedarf Gebäudeheizung Nahrungs mittel Industrie + Verarbeitung Druckerhöhung und Verflüssigung Biogas Tankstelle Druckerhöhung Einspeisung ins Erdgasnetz Trocknung (z.b. Holz, Getreide)

6 Energy 2. Trockenfermentation

7 2. Trockenfermentation Standard in Deutschland: Nassfermentation In einigen Fälle bietet sich die sog. Trockenfermentation an Durchfluss - Speicherverfahren (HRT Tage) als bevorzugte Variante Selten Kombi - Variante (Nass Trockenfermentation) Besser geeignet für Biomasse mit hohen TS Gehalten Überwiegender Einsatz in industriellen Biogasanlagen mit Abfallbehandlung

8 2. Trockenfermentation Vorteile +++: Kleinere Fermenter und höhere TS Gehalte möglich Weniger Aufwand in Materialvorbehandlung Nutzung bestehender Technik und Maschinenausstattung (+$) Nachteile ---: Höhere Arbeitskosten (mehr Substrathandling) (-$) Batch - Betrieb mit diskontinuierlicher Gasproduktion Fermenter müssen in regelmäßigen Abständen geöffnet werden

9 2. Trockenfermentation

10 2. Trockenfermentation

11 Energy 3. Effizienzverbesserung von Biogasanlagen

12 3. Effizienzverbesserung von Biogasanlagen Einsatz von Enzymen zur Optimierung der Prozesse Höhere Fermentertemperaturen (Thermophil 55 C) Einsatz von Rezirkulat um Material anzuimpfen Verbesserte Management Systeme, effiziente Kontrolle Einsatz von Fernüberwachungssystemen zur Steigerung der Verfügbarkeit Ziel: > Volllast - Betriebsstunden

13 Energy 4. Direkteinspeisung von aufbereitetem Biogas

14 4. Direkteinspeisung von aufbereitetem Biogas

15 4. Direkteinspeisung von aufbereitetem Biogas

16 4. Direkteinspeisung von aufbereitetem Biogas Bioerdgasanlage Könnern, Projektstart 2007 Biomethan (97 % CH 4 ; 2 % CO 2 ; 5,73 Mio. Nm³ / a; 61,6 Mio. kwh netto / a

17 4. Direkteinspeisung von aufbereitetem Biogas Bioerdgasanlage Könnern, Projektstart in 2007

18 4. Direkteinspeisung von aufbereitetem Biogas Bioerdgasanlage Könnern, Projektstart in 2007 Input: Maissilage t / a Rindergülle t / a Getreide t /a Investitionsvolumen 7,5 Mio. Biogasanlage 2,5 Mio. Gasaufbereitung

19 4. Direkteinspeisung von aufbereitetem Biogas Bioerdgasanlage Könnern, Projektstart in 2007 Output: Biomethan: 97 % CH4, 2 % CO2 5,73 Mio. m³/a Energieäquivalent: 61,6 Mio. kwh netto / Jahr

20 Energy 5. Biogas als Kraftstoff

21 5. Biogas als Kraftstoff

22 5. Biogas als Kraftstoff

23 Energy 6. Satelliten BHKW für verbesserte Wärmenutzung

24 6. Satelliten BHKW für verbesserte Wärmenutzung

25 Energy 7. Biogas in Brennstoffzellen und Mikrogasturbinen

26 7. Biogas in Brennstoffzellen und Mikrogasturbinen Nur SOFC (solide oxide fuel cell) ist geeignet für Biogas Zu teuer für industrielle Anwendung Spezifische Kosten > / kwel. installiert Bislang nicht genug Betriebserfahrungen für industriellen Dauerbetrieb (Erprobungsstadium)

27 7. Biogas in Brennstoffzellen und Mikrogasturbinen

28 7. Biogas in Brennstoffzellen und Mikrogasturbinen Microgasturbinen +++ Niedrige Wartungskosten Stromproduktion bis 30 % CH 4 im Biogas --- Nur % el. Wirkungsgrad Nur kleine Leistungen verfügbar ( kw el. )

29 7. Biogas in Brennstoffzellen und Mikrogasturbinen Hersteller Honeywell Ingersoll Rand Elliott Bowman Turbec API Capstone Verfügbar Nicht für biogas Nicht für biogas Nicht für biogas Nicht für biogas ja ja Leistung ,65,200

30 7. Biogas in Brennstoffzellen und Mikrogasturbinen Generator Kühlung Lufteinlass Abgasleitung Rekuperator Verdichter Generator Kompressor Luft Lager

31 Energy 8. Zusammenfassung

32 8. Zusammenfassung Bestehende und zukünftige Biogasanlagen müssen optimiert werden Energienutzung (Wärme) muss verbessert werden Neue Technologien sind vorhanden müssen aber noch erprobt und weiterentwickelt werden Industrielle Komponenten und Standards setzen sich durch Trend zu kleineren Biogasanlagen ( kw el. ) Biogas ist eine regionale Energie (Dezentral)

33 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dr. Adolph Bioenergy Consulting

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