Vortrag: Technische Konzepte zur Nutzung von Energie aus Biogas. Akademie für erneuerbare Energien Lüchow

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1 Vortrag: Technische Konzepte zur Nutzung von Energie aus Biogas Akademie für erneuerbare Energien Lüchow

2 Beesem Luckau Tel Fax

3 Vortragsgliederung 1. Erzeugung von Biogas 2. Energieerzeugung aus Biogas 3. Klassisch: Verstromung auf der Biogasanlage 4. Satelliten-BHKW 5. Aufbereitung und Einspeisung ins Erdgasnetz

4

5 Inputsubstrate Gülle, Mist Bioabfälle, organische Abfälle, organisch belastete Abwässer Nachwachsende Rohstoffe wie Silagen, Korn Output Gärrest (flüssig oder fest) Biogas

6

7 Eigenschaften von Biogas Hauptbestandteile Methan (CH4) und Kohlendioxid (C02) je 50% Spurenanteile Schwefelwasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff Wassergesättigtes Gas Energiegehalt 5 6 kwh/m³

8 Energieinhalt Biogas = 5-6 kwh/m³ Erdgas = kwh/m³ Inputausbeute: 1 to Mais = 200 m³ Biogas = kwh 1 m³ Gülle = m³ Biogas = kwh

9 Der klassische Weg: Erzeugung von Strom und Wärme in einem Verbrennungsmotor 40 % elektrische Energie 40 % thermisch nutzbare Energie 20 % Verluste

10 Beispiel: 500 kw Biogasanlage mit Gasmotor Input: t Maissilage, m³ Gülle Output (Energie): 4 Mio. kwh Strom 4 Mio. kwh Wärme, davon ca. 1 Mio. kwh zur eigenen Wärmeversorgung 3 Mio. kwh extern nutzbare Wärme = l Heizöl = / a

11 Wie funktioniert Fernwärme Die Wärme wird in Form von heißem Wasser (87 C) transportiert Über isolierte Leitungen gelangt das Wasser zum Abnehmer Heißes Wasser wird ständig im Kreis gepumpt Über einen Wärmetauscher gelangt die Wärme in das Heizungssystem des Abnehmers

12

13

14 Nahwärmenetze - Nachteile Lange Leitungswege, hohe Kosten, hohe Verluste Ländliche Strukturen: keine Großabnehmer, komplizierte und aufwändige Leitungsführung im Bestand Ungleichmäßige Wärmeabnahme im Jahresverlauf Hohe Spitzenlastvorhaltung erforderlich Ausfallabsicherung gefordert

15 Mikrogasnetz

16 Mikrogasnetz Transport des Biogases und Verstromung an anderem Ort Gasreinigung durch einfache Trocknung und Entschwefelung Gastransport in Niederdruckleitung Erweiterbar durch Anschluss zusätzlicher BHKW oder Anschluss mehrerer Biogasanlagen

17 Alternative: Biogas als Erdgassubstitut Chemisch identische Gase (Methan) Leitungsgebundene und speicherbare Energieform Transport über vorhandenes Leitungsnetz Speicherung über Erdgasnetz Verlustarme Nutzung am Ort des Energieverbauchers

18 Einspeisung in das Erdgasnetz Aufbereitung Entfernung von Wasser, CO2 und Spurengasen, Druckerhöhung Einspeisung Druckanpassung Brennwertanpassung Messung BHKW Betrieb am Erdgasnetz

19

20 Nachteile Hohe Investition für die Aufbereitung und Einspeisung Komplizierte Verhandlungen mit Netzbetreiber Gasabsatz muss am freien Markt erfolgen - keine adäquate gesetzliche Regelung

21 Einspeisung in das Erdgasnetz BHKW Strom und Wärme Biogaserzeugung BHKW Erdgasnetz Biogasaufbereitung Odorierung Brennwert - Regelung Verdichtung Messung von - Brennwert - Zusammensetzung

22

23 Beispiele Biogasanlage Hankensbüttel I 700 kw BHKW an der Anlage, Hackschnitzelkessel, Nahwärmenetz mit Schwimmbad, Kloster, Schule Mikrogasnetz 2 km, 370 kw BHKW Nahwärmenetz Biogasanlage Hankensbüttel II Aufbereitung 700 m³/h BHKW 700 kw Biogasanlage Rosche Aufbereitung 700 m³/h, 600 kw BHKW Mikrogasnetz 2,5 km, 600 kw BHKW, Nahwärmenetz Schwimmbad, Schule

24 Beispiele BGA Breese/Marsch BHKW 500 kw, Gaskessel, Hackschnitzelkessel Nahwärmenetz Breese ca. 35 Abnehmer Erweiterung 2011 Hackschnitzelkessel, Nahwärmenetz Gümse BGA Bückau / Dannenberg Mikrogasnetz 1,5 km BHKW 500 kw, Gaskessel, Nahwärmenetz Schulen, soz.einrichtungen

25 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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