Flexibilisierung der Biogasproduktion

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1 Mustertext Titel Seite 1 Flexibilisierung der Biogasproduktion Eva Sonnleitner MicrobEnergy GmbH in Zusammenarbeit mit Rüdiger Eckel Schmack Biogas GmbH

2 Seite 2 Inhalt 1. Das Unternehmen 2. Flexible Gasproduktion 3. Übertragbarkeit in die Praxis 4. Fazit

3 Seite 3 Inhalt 1. Das Unternehmen 2. Flexible Gasproduktion 3. Übertragbarkeit in die Praxis 4. Fazit

4 Seite 4 Viessmann Group - MicrobEnergy Gegründet: 2012 Ausgründung aus der Schmack Biogas GmbH als Tochterunternehmen der Viessmann-Gruppe Sitz: Dienstleistungen: Schwandorf (Bayern / Opf.) Forschung und Entwicklung, Analytik; Versuche Mitarbeiter: 17 Erfahrung, Kompetenz und fundiertes Wissen im Bereich der Biogastechnologie und Mikrobiologie. Entwickelt, produziert und vertreibt mikrobiologische und verfahrenstechnische Produkte. Erbringung von Dienstleistungen im Bereich Forschung und Entwicklung

5 Seite 5 Inhalt 1. Das Unternehmen 2. Flexible Gasproduktion 3. Übertragbarkeit in die Praxis 4. Fazit

6 Seite 6 Flexible Gasproduktion Hintergrund Quelle: Agentur für Erneuerbare Energien Der zunehmende Ausbau der Erneuerbaren Energien führt zu einer stark schwankenden Stromproduktion nur kurzfristig planbar lokal stark unterschiedlich

7 Seite 7 Bisherige Betriebsweise von Biogasanlagen (Verstromung)

8 Seite 8 Konzeptstudie: Eigenversorgung eines Industriebetriebs

9 Seite 9 Flexible Gasproduktion Betrieb einer Biogasanlage Vollaststunden pro Jahr 800 hohe Auslastung 700 Leistung in Kw el bisher: möglichst hohe Auslastung Zeit

10 Seite 10 Flexible Gasproduktion Betrieb einer Biogasanlage Flexibler Betrieb 800 bedarfsorientierte Strombereitstellung 700 Leistung in Kw el Flex: bedarfsorientierte Strombereitstellung Zeit

11 Seite 11 Flexible Gasproduktion Betrieb einer Biogasanlage Ergebnisse aus dem Technikum Stabiler Betrieb

12 Seite 12 Flexible Gasproduktion Betrieb einer Biogasanlage Ergebnisse aus dem Technikum Fluktuierender Betrieb: Flexible Fütterung in Verbindung mit METHANOS Adaptierte Biologie mit METHANOS ist flexibel genug, um den fluktuierenden Betrieb stabil zu verkraften.

13 Seite 13 Flexible Gasproduktion Betrieb einer Biogasanlage Ergebnisse aus dem Technikum Fluktuierender Betrieb: Flexible Fütterung in Verbindung mit METHANOS 91% 9% Bei entsprechend angepasster Biologie erfolgt keine Anhäufung von flüchtigen Fettsäuren und die Gasqualität bleibt stabil. Die Fermenterbiologie ist stabiler mit täglicher Grundlast

14 Seite 14 Flexible Gasproduktion Betrieb einer Biogasanlage Ergebnisse aus dem Technikum Anpassung an betrieblichen Lastgang (blau) Fütterung einmal täglich an Tagen mit Strombedarf Mit unterschiedlichen Substraten können unterschiedliche Effekte erzielt werden. Die benötigte Gasmenge kann anlagenspezifisch mit einem entsprechenden Substratmix angepasst werden. Es wird kein externer Gasspeicher benötigt

15 Seite 15 Inhalt 1. Das Unternehmen 2. Flexible Gasproduktion 3. Übertragbarkeit in die Praxis 4. Fazit

16 Seite 16 Bedarfsgerechte Strom- und Gasproduktion in der Praxis - Strominsellösung außerhalb EEG-Vergütung - Bedarfsgerechte Gas- und Stromproduktion für die autarke Stromversorgung eines Industriebetriebs

17 Seite 17 Bedarfsgerechte Strom- und Gasproduktion in der Praxis - Strominsellösung außerhalb EEG-Vergütung - Aufgabenstellung: Nachfahren einer realen Strombedarfskurve eines Industriebetriebs mit einer Biogasanlage durch bedarfsgerechte Fütterung. Die Biogasanlage ist mit einem normalen Gasspeicher ausgerüstet und soll mit gut verfügbaren und unkomplizierten Einsatzstoffen auskommen Demonstration der Unabhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz (energieautarke Strominsel )

18 Seite 18 Bedarfsgerechte Strom- und Gasproduktion in der Praxis - Strominsellösung außerhalb EEG-Vergütung - Ergebnis: Die 100%ige Stromversorgung des Industriebetriebs ist möglich wenn die Biogasanlage folgende Bedingungen erfüllt 1. Erhöhte BHKW-Leistung für Spitzenlastabdeckung 2. Stromprognose 3. Einmalige Zugabe von Impfmaterial und weitere Optimierungsphase der Bakterien (z.b. während der Inbetriebnahmephase)

19 Seite 19 Bedarfsgerechte Strom- und Gasproduktion in der Praxis - Strominsellösung außerhalb EEG-Vergütung - 1. Vorgaben zum Stromlastgang: Stromlastgang eines Industriebetriebs. Strombedarf Januar 2012 Strombedarf 120% 100% 80% Max 2,2 MW (2,0 MW+0,2MW) 1,8 MW Tageslast Wochentag 60% 40% 1,4 MW Grundlast Wochentag 20% 0% 0 0,3 MW Grundlast Wochenende Ø im Monat Januar = 1,34 MW

20 Seite 20 Bedarfsgerechte Strom- und Gasproduktion in der Praxis - Strominsellösung außerhalb EEG-Vergütung - 2. Bedarfsgerechte Fütterung: Die stündliche Fütterungsmenge ist vom prognostizierten Strombedarf abhängig. (Lastmanagement) 120% 100% Strombedarf + Fütterung + Raumbelastung Strombedarf Fütterung Raumbelast 80% 60% 40% 20% 0% 0 Grundsatz: Je schneller der Einsatzstoff in der Gasbildung ist, desto kleiner kann die Zeitspanne der Stromprognose ausfallen

21 Seite 21 Bedarfsgerechte Strom- und Gasproduktion in der Praxis - Strominsellösung außerhalb EEG-Vergütung - 3. Gasproduktion: Die Gasproduktion folgt in etwa der Vorgabe durch den Strombedarf: 120% 100% Strombedarf + Gasproduktion Strombedarf Gasproduktion 80% 60% 40% 20% 0% 0 Grundsatz: Je schneller die Gasbildung des Einsatzstoffs, desto besser kann die Gasproduktion dem Strombedarf folgen.

22 Seite 22 Bedarfsgerechte Strom- und Gasproduktion in der Praxis - Strominsellösung außerhalb EEG-Vergütung - 4. Gasspeicher: Der Gasspeicher gleicht Leistungsschwankungen beim Strombedarf gegenüber der Gasproduktion aus. 120% Strombedarf + Gasproduktion + Gasspeicher Strombedarf Gasproduktion Gasspeicher 100% 80% 60% 40% 20% 0% 0 Im Beispiel ist der Standardspeicher ausreichend. Die Standardspeicher haben entscheidende Vorteile gegenüber den vergrößerten Gasspeichern beim Genehmigungsverfahren (Bauhöhenbeschränkungen, Abstandsflächen, Lagermenge Gas) und Betrieb (u.a. Windempfindlichkeit).

23 Seite 23 Bedarfsgerechte Strom- und Gasproduktion in der Praxis - Strominsellösung außerhalb EEG-Vergütung - 5. Gesamtsystem: Strombedarf Strombedarf + Fütterung + Gasproduktion + Gasspeicher + Raumbelastung Fütterung Raumbelast Gasproduktion Gasspeicher 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% 0

24 Seite 24 Bedarfsgerechte Strom- und Gasproduktion in der Praxis - Strominsellösung außerhalb EEG-Vergütung - 6. Anlagenauslegung: Gasleistung: 1,35 MW elektrisch Min. Strombedarf: 347 kw Max. Strombedarf: kw Gasspeicher: min 13,4%, max. 93,2% 3 x Fermenter (Coccus 2700) 2 x gasdicht abgedecktes Gärrestlager (Sula 6800) 2 x Einbringsystem (Pasco 60) 4 x Blockheizkraftwerk

25 Seite 25 Inhalt 1. Das Unternehmen 2. Flexible Gasproduktion 3. Übertragbarkeit in die Praxis 4. Fazit

26 Seite 26 Fazit 1. Mit der richtigen Fermenterbiologie kann eine Biogasanlage flexibel betrieben werden 2. Es wird kein externer Gasspeicher benötigt 3. Langfristig kann durch die autarke Energieversorgung eine Unabhängigkeit vom EEG erreicht werden

27 Seite 27 Kontakt Schmack Biogas GmbH MicrobEnergy GmbH Rüdiger Eckel Projektentwicklung Eva Sonnleitner Forschung und Entwicklung Bayernwerk Schwandorf Bayernwerk Schwandorf phone: mobile: fax: phone: mobil: fax: ruediger.eckel@schmack-biogas.com web: eva.sonnleitner@microbenergy.com web: