Förderprogramm. Biogas. Effiziente und bedarfsorientierte Biogasproduktion STECKBRIEFE.

Transkript

1 STECKBRIEFE Förderprogramm Biogas Effiziente und bedarfsorientierte Biogasproduktion 1

2 2

3 Inhaltsverzeichnis Das Förderprogramm / Die Programmbegleitung... 6 Forschen für die Optimierung der Biogasgewinnung im Förderprogramm KB005 Wissenstransfer zur Errichtung und Betrieb von Anlagen zur Nutzung von biogenen Reststoffen in Tatarstan/Russland KB015 Entwicklung übertragbarer Konzepte zur nachhaltigen Erschließung biogener Rest- und Abfallstoffe für die Mikro-Biogasproduktion in Gemeinden und Landkreisen KB018 Optgas Verfahrenstechnische, mikrobiologische, ökologische und ökonomische Bewertung und Optimierung an großtechnischen Biogasreaktoren KB022 Steigerung der Energieeffizienz bei der Verwertung biogener Reststoffe KB025 RE 2 ALKO Optimierung der REgionalen BioALKOholherstellung aus biogenen Reststoffen KB027 Analyse von Emissionen klimarelevanter Gase durch Biogasanlagen im Hinblick auf die ökologische Bewertung der Biogasgewinnung aus Abfällen KB029 Effizienzsteigerung von Grünlandsubstraten in der Biogasgewinnung unter Berücksichtigung naturschutzfachlicher Belange KB032 Bioabfallvergärung Beiträge zur Prozessoptimierung und zur verbesserten Gasnutzung KB034 Imageanalyse und Imagewandel der Biogastechnologie unter Einbeziehung sozialwissenschaftlicher und technologischer Aspekte KB035 Grünlandenergie Havelland Entwicklung von übertragbaren Konzepten zur naturverträglichen energetischen Nutzung von Gras und Schilf am Beispiel der Region Havelland

4 03KB038 Biertreber Optimierte energetische Nutzung eines nassen Abfalls (Biertreber) durch die Kombination biologischer, mechanischer und thermischer Verfahren KB041 Bio-SNG-Entschwefelung Entwicklung eines neuartigen energie- und rohstoffeffizienten Entschwefelungssystems für die Erzeugung von Bioerdgas KB045 VESBA Mobile Versuchsanlage zur Ertragssteigerung/Prozessoptimierung von Biogasanlagen KB048 Q-BioNES Qualitätsverbesserung der Bioerdgas-Netzeinspeisung durch Sauerstoffentfernung KB050 Ligno-Biogas Breitenwirksame, wirtschaftliche Biogasgewinnung aus hoch lignozellulosehaltigen biogenen Reststoffen KB052 REMISBIO Maßnahmen zur Reduzierung von Emissionen von Biogasanlagen KB059 MultiSens Effizientere Nutzung von biogenen Reststoffen durch den Einsatz funkbasierter Multipositionssensoren in Biogasanlagen KB060 CaviCap Verbesserte Biogasaufbereitung zu Biomethan durch ultraschallstimulierte CO 2 -Desorption bei niedrigen Temperaturen KB061 Biostrom Steuerbare Stromerzeugung KB063 Spurenelemente Emissionsminderung durch Spurenelemente in Abfallbiogasanlagen KB064 Pferdemist Weiterentwicklung von Technologien zur effizienten Nutzung von Pferdemist KB067 SEVERA Sensortechnik zur effizienten Vergärung biogener Reststoffe und Abfälle KB068 MEGAS Optimierung des innovativen Einsatzes eines Membranverfahrens zur Aufbereitung von Biogas zur Einspeisung ins öffentliche Erdgasnetz KB070 Bioabfallmethan Optimierte energetisch-stoffliche Nutzung biogener Abfälle in Deutschland KB071 REPOWERING Maßnahmen zur Effizienzsteigerung für den vorhandenen Biogasanlagenbestand KB072 PROKOSYS Prozesse, Komponenten und Systeme für den flexibilisierten Betrieb von Biogasanlagen unter Nutzung biogener Rest- und Abfallstoffe

5 03KB073 OptFlex Ermittlung eines technisch-ökonomisch optimierten Betriebs von flexiblen Biogasanlagen KB075 Demotreber Demonstrationsanlage zur kombinierten Treberverbrennung/-vergärung in einer Brauerei KB078 LF Bio Direkt Leitfaden Biomethan BHKW-direkt KB080 Flex75 Anwendung der Flexibilitätsprämie für Gülleanlagen < 75 kw KB081 EFFIGEST Effizienzsteigerung bei der Vergärung von Geflügelmist unter Nutzung modifizierter Strohfraktionen und mit prozessintegrierter Gewinnung marktfähigem Düngers KB082 HydroCon Flexible Anlagenkomponente zur Steigerung der Substratausnutzung in Biogasanlagen KB084 ACidestion Modifizierte VFA (Fettsäure)-Silierung zur Steuerung einer bedarfsorientierten Biogasproduktion KB086 Ovaler BioReakt Biogaserzeugung aus biogenen Reststoffen in ovalen Reaktoren aus Stahlfaserbeton KB087 RegioBalance Bioenergie-Flexibilisierung als regionale Ausgleichsoption im deutschen Stromnetz KB089 BioPower2Gas Demonstration und Vergleich von optimal leistungsregelbaren Biogastechnologien Impressum

6 Das Förderprogramm Das Förderprogramm Optimierung der energetischen Biomassenutzung wurde 2008 vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) initiiert und unterstützt eine Vielzahl von Vorhaben in Deutschland, die zum Thema Biomasse als Energieträger forschen. Im Fokus der insgesamt 48 Mio. Euro umfassenden Förderung stehen insbesondere Forschungs- und Entwicklungsprojekte zur praxistauglichen Weiterentwicklung wettbewerbsfähiger Technologien, insbesondere in den Bereichen Verbrennung, Vergasung und Vergärung von Biomasse. Weitere Forschungsschwerpunkte sind systemflexible Anlagenkonzepte und Produkte für eine nachhaltige und effiziente Erzeugung von Strom und Wärme aus Biomasse, hier vor allem aus biogenen Rest- und Abfallstoffen. Fördermittelempfänger sind klassische Forschungseinrichtungen, aber auch klein- und mittelständische Unternehmen, die die Markteinführung bestimmter Technologien anstreben wechselte die Zuständigkeit für das Programm zum Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi). Geplante Laufzeit >> bis 2015 Die Programmbegleitung Innovative Ideen entstehen zumeist in enger Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft. Eine gezielte strategische Vernetzung zwischen den Vorhaben und darüber hinaus mit der Öffentlichkeit ist dabei von besonderer Wichtigkeit. Für die Koordination der Vernetzung ist die Programmbegleitung des Förderprogramms zuständig und bildet somit eine Schnittstelle zwischen Schlüsselakteuren aus Wissenschaft, Wirtschaft und Fachpolitik. Die wissenschaftliche Programmbegleitung unterstützt den Austausch und die Vernetzung zwischen den (Verbund)Vorhaben den Transfer und die Kommunikation der Ergebnisse zur (Fach)Öffentlichkeit und Presse die Sichtbarkeit und Außendarstellung des Förderprogramms und der Vorhaben den Dialog mit Wissenschaft, Politik und Praxis den Dialog über Aspekte der Interdisziplinarität, Nachhaltigkeit und des Klimaschutzes 6

7 Kontakt Programmbegleitung DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Straße Leipzig Prof. Dr.-Ing. Daniela Thrän Projektleitung +49 (0) Diana Pfeiffer Projektkoordination +49 (0) Bianca Stur Öffentlichkeitsarbeit +49 (0) Angela Gröber Publikationen +49 (0) Petra Hartung Projektassistenz +49 (0)

8 8

9 Forschen für die Optimierung der Biogasgewinnung im Förderprogramm Biogasanlagen stellen eine sehr erfolgreiche und vor allem flexible Option der energetischen Biomassenutzung dar und erfahren seit Jahren ein starkes Wachstum. Trotzdem besteht ein erhebliches Optimierungspotenzial hinsichtlich der Effizienz der Konversions- und Verwertungsprozesse in Biogasanlagen, sowie der Flexibilisierung von Biogasanlagen. Mit der Optimierung der Biogasgewinnung aus unterschiedlichen biogenen Materialien kann der Anteil erneuerbarer Energien an der Stromversorgung erhöht und zur Reststoffverwertung beigetragen werden. Hierzu erforschen im Förderprogramm aktuell 35 von 90 Projekten primär die Entwicklung eines Systems zur steuerbaren und bedarfsgerechten Stromerzeugung durch Biogasanlagen, die effektive Nutzbarmachung von Reststoffen durch die Entwicklung innovativer Verfahrenskombination, die technologische Optimierung des Vergärungsprozesses und die Ausweitung der Nutzungsmöglichkeiten des entstehenden Biogases. Der Aspekt der Nachhaltigkeit, besonders die Reduktion von Klimagasemissionen, spielt dabei eine besondere Rolle. Ein weiterer Schwerpunkt im Förderprogramm ist die optimierte Aufbereitung von Biogas zu Biomethan mit anschließender Gaseinspeisung in das Erdgasnetz. Neben den Einzelaktivitäten der Projekte werden in der Arbeitsgruppe Biogas des Förderprogramms gemeinsam vor allem technologiespezifische Aspekte, Messmethoden für Biogasanlagen, Möglichkeiten zur Harmonisierung und Referenzierung diskutiert und Messkampagnen an Biogasanlagen abgestimmt. Als gemeinsames projektübergreifendes Produkt wurde im Rahmen der Arbeitsgruppe die Messmethodensammlung Biogas entwickelt. Diese bietet erstmalig eine Übersicht zu den im Förderprogramm und im Biogassektor wesentlichen eingesetzten Methoden und ermöglicht Vergleiche hinsichtlich der Eignung für spezielle Anwendungen. Die Messmethodensammlung Biogas ist unter folgendem Link als Download abrufbar >> 9

10 03KB005 Wissenstransfer zur Errichtung und Betrieb von Anlagen zur Nutzung von biogenen Reststoffen in Tatarstan/Russland (Verbundvorhaben) Ziele Das Vorhaben zielte auf die Vermittlung von Know-How bezüglich der energetischen Nutzung von Biomasse. Ziel war der Aufbau eines Informationszentrums rund um die Nutzung von Biomasse allgemein sowie eines Biogaslabors zur Bestimmung der Vergärbarkeit verschiedener Substrate biogener Herkunft. Maßnahmen Im Zuge des Projektes wurde gemeinsam mit den russischen Partnern ein mit deutschen Maßstäben vergleichbares modernes Biogaslabor eingerichtet, in dem eigene Forschungen zur energetischen Biomassenutzung, nachhaltigen Abfallbehandlung und zur Schließung von Nährstoffkreisläufen durchgeführt werden können. Durch die Etablierung von Forschungs- und Wissensstrukturen innerhalb der Wissenschaft konnte Know-How zu Abfallbehandlung und Biomassenutzung vermittelt werden. Die gezielte Ansprache von Multiplikatoren trug zudem zur nachhaltigen Festigung des Wissens in der Lehre und Forschung bei. Ergebnisse Der Endbericht ist auf als Download abrufbar. 10

11 03KB005 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum Jan Postel +49 (0) Projektpartner Universität Rostock ICL Ingenieur Consult (Unterauftragnehmer) 11

12 03KB015 Entwicklung übertragbarer Konzepte zur nachhaltigen Erschließung biogener Rest- und Abfallstoffe für die Mikro-Biogasproduktion in Gemeinden und Landkreisen (Verbundvorhaben) Ziele Das Verbundvorhaben beschäftigte sich mit der Ermittlung des Potenzials nichtgenutzter, dezentral anfallender Biomasse, mit Schwerpunkt auf die Nutzung kommunaler, halmgutartiger Reststoffe sowie der Entwicklung wirtschaftlicher Konzepte zur nachhaltigen Erschließung biogener Rest- und Abfallstoffe für die dezentrale Mikro-Biogasproduktion in Gemeinden und Landkreisen. Darüber hinaus wurde eine Machbarkeits- sowie Übertragbarkeitsanalyse zu den Konzepten erstellt. Die Realisierung der zu entwickelnden regionalen Biomassenutzungskonzepte sollte sich nicht nur betriebswirtschaftlich rechnen, sondern auch regionalwirtschaftlich positive Impulse setzen. Maßnahmen Für die Umsetzung des Vorhabens wurden ein konkretes technisches Konzept für den Landkreis Schwäbisch Hall erstellt, sowie die Gasertragswerte zu Schnittgut von Grünflächen in kommunaler Hand erhoben und eine Machbarkeitsanalyse durchgeführt. Hierbei wurden explizit ökologische und sozio-ökonomische Aspekte mit einbezogen, um eine dauerhafte Verankerung und spätere Realisierung des Konzeptes zu ermöglichen. Dabei waren die technischen Möglichkeiten, die wirtschaftliche Tragfähigkeit, die akteursbezogenen Umsetzungsmöglichkeiten und die ökologische Verträglichkeit zentrale Gestaltungskriterien für das Konzept. Ergebnisse Der Endbericht ist auf als Download abrufbar. 12

13 03KB015 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung Zentrum für Erneuerbare Energien Dr. Chantal Ruppert-Winkel +49 (0) Projektpartner Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) GmbH Institut für Landschafts- und Pflanzenökologie der Universität Hohenheim (Unterauftragnehmer) Energiezentrum der Wirtschaftsförderungsgesellschaft des Landkreises Schwäbisch Hall (Unterauftragnehmer) 13

14 03KB018 Optgas Verfahrenstechnische, mikrobiologische, ökologische und ökonomische Bewertung und Optimierung an großtechnischen Biogasreaktoren (Verbundvorhaben) Ziele Das Verbundvorhaben zielte darauf ab, die Vergärung biogener Reststoffe unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit technologisch zu optimieren und damit einen Beitrag zur Reduktion der Treibhausgasemissionen zu leisten. Eine verbesserte Prozesssteuerung und Fluiddynamik sowie die Entwicklung von Frühwarnsystemen gegen Prozessstörungen waren wesentliche Bestandteile des Verbundvorhabens. Die ökologische und ökonomische Bewertung der entwickelten Optimierungsansätze rundete die Forschungsarbeit ab. Maßnahmen Im Verbundvorhaben wurden Frühwarnsysteme im Hinblick auf die Übersäuerung, die Schwimmschichtenbildung und die Schaumbildung entwickelt. Traceruntersuchungen ermöglichten belastbare Aussagen zur Prozesssteuerung von Biogasanlagen und zur Hygienisierung von Gärsubstraten. Mittels dieser Maßnahmen könnten nunmehr Prozessstörungen vermieden und die Technologie optimiert werden. Außerdem wurde eine verbesserte Datenbasis für die ökologische Bilanzierung der Biogasproduktion aus biogenen Reststoffen und organischen Abfällen erstellt und Empfehlungen zur ökologischen Optimierung des Anlagenbetriebes entwickelt. Eine weitere Maßnahme im Verbundvorhaben war die Analyse und Modellierung der Fluiddynamik in Biogasreaktoren zur Optimierung der Vergärung von Rest- und Abfallstoffen. Darüber hinaus schaffte das Forschungskonsortium die wissenschaftliche Grundlage dafür, Nährstoffkreisläufe zu schließen, Schadstoffanreicherungen in Böden zu vermeiden und die CO 2 -Bilanz bei der Biogasherstellung zu optimieren. Abschließend wurden Aussagen über die Wirtschaftlichkeit und Umweltfreundlichkeit des Gesamtprojektes getroffen sowie die Marktchancen der Technologien abgeschätzt. Ergebnisse Der Endbericht ist auf als Download abrufbar. 14

15 03KB018 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches Geoforschungszentrum GFZ Dr.-Ing. Hilke Würdemann +49 (0) Projektpartner DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) Karlsruher Institut für Technologie (KIT) TU Berlin 15

16 03KB022 Steigerung der Energieeffizienz bei der Verwertung biogener Reststoffe (Verbundvorhaben) Ziele Das Verbundvorhaben beschäftigte sich mit der Erhöhung der ökonomischen und ökologischen Wirksamkeit der Nutzung von Biomassereststoffen. Ziel war dabei die Entwicklung einer Bewertungsmatrix für den Vergleich der Energie- und Ressourceneffizienz von Anlagen zur energetischen als auch stofflichen Verwertung von biogenen Reststoffen. Maßnahmen Auf Basis einer umfassenden Datensammlung zur Energieeffizienz in der Verwertung biogener Reststoffe in Deutschland wurden Optimierungspotenziale identifiziert sowie Ansätze und Werkzeuge zu deren Hebung entwickelt. Ergebnisse Der Endbericht ist auf als Download abrufbar. 16

17 03KB022 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung TU Braunschweig Leichtweiß-Institut Abfall- und Ressourcenwirtschaft Prof. Dr.-Ing. Klaus Fricke +49 (0) Projektpartner Bauhaus Universität Weimar Fraunhofer UMSICHT-ATZ 17

18 03KB025 RE 2 ALKO Optimierung der REgionalen BioALKOholherstellung aus biogenen Reststoffen (Verbundvorhaben) Ziele Im Mittelpunkt des Forschungsinteresses stand bei dem Vorhaben RE 2 ALKO die Effizienz und Klimabilanz einer landwirtschaftlichen Brennerei durch Automatisierung, optimierte Stoff- und Energiekreisläufe sowie die Nutzung von Rest- und Abfallstoffen (Biomasse: Lignocellulose) zu verbessern und eine weitestgehend CO 2 -neutrale Kraftstoffproduktion zu entwickeln. Maßnahmen Im Rahmen des Projektes wurde die mechanische und thermische Vorbehandlung zum Aufschluss der Lignocellulose untersucht. Mit Hilfe des Einsatzes neuer Enzymsysteme und der Kombination vorhydrolysierter cellulosehaltiger Biomasse mit Triticaleschrot konnte eine nahezu vollständige Hydrolyse und Fermentation der Cellulose bei Maissilage, Topinambur- und Hanfstroh erzielt werden. Hanfstroh erwies sich dabei als bestgeeignetes Substrat. Zudem wurden neue robustere Hefen entwickelt, die das Potenzial haben, die Ausbeute bei der Vergärung der Biomasse erheblich zu steigern, indem sie neben den Zuckern aus der Cellulose (Hexosen) auch die Zucker aus der Hemicellulose (Pentosen) zu Alkohol vergären. Bei der Entwicklung einer Isobutanol produzierenden Hefe wurden ebenfalls erhebliche Fortschritte erzielt. Die erreichten Ausbeuten sind zwar weiterhin relativ gering, allerdings bestehen noch vielversprechende Optimierungsansätze. Durch die Kombination mit einer Biogasanlage, in der auch die Schlempe vergoren werden kann, wird der gesamte Energiebedarf in Form von Strom, Dampf und Wärme CO 2 -neutral produziert. Ergebnisse Der Endbericht ist auf abrufbar. 18

19 03KB025 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung Fachhochschule Münster Prof. Dr.-Ing. Christof Wetter +49 (0) Projektpartner Goethe-Universität Frankfurt a. Main Universität Hohenheim 19

20 03KB027 Analyse von Emissionen klimarelevanter Gase durch Biogasanlagen im Hinblick auf die ökologische Bewertung der Biogasgewinnung aus Abfällen Ziele Das Vorhaben beschäftigte sich mit einer umfassenden Bewertung klimarelevanter Emissionen bei der Biogaserzeugung aus Bioabfällen. Ziel war hierbei eine detaillierte Analyse der klimarelevanten Emissionen, die bei der Erzeugung von Biogas aus Bioabfällen entstehen. Darauf aufbauend sollten Ökobilanzierungen eine Bewertung der angewandten Technologie ermöglichen. Das Optimierungspotenzial wurde in Form eines Maßnahmenkataloges für Emissionsminderungen aufgezeigt. Damit unterstützte das Vorhaben die Reduzierung von Treibhausgasen bei der Biogaserzeugung und trug zu einer klimaeffizienteren Gesamttechnologie bei. Maßnahmen Zur Erreichung der definierten Ziele wurden Emissionsmessungen durch die gewitra-ingenieursgesellschaft für Wissenstransfer mbh (gewitra) an 12 repräsentativen Anlagen durchgeführt. Als Grundlage für die Überprüfung und Aktualisierung bereits bestehender Ökobilanzen wurden zudem emissionsrelevante Daten aller Anlagen erhoben. Auf diesem Wege wurde die bisher angenommene emissionsseitige Einordnung der Biogasgewinnung und -nutzung in der Abfallbehandlung präzisiert. Anhand der Ergebnisse wurde ein emissionsbezogener Vergleich dieser Technologie zu anderen Abfallbehandlungs-, Energiebereitstellungsund Düngemittelherstellungsverfahren durchgeführt. Die Untersuchungen auf Praxisanlagen ermöglichten eine Optimierung des Prozesses hinsichtlich der Minderung eventuell festgestellter Emissionen. Zusätzlich wurden Emissionen untersucht, die bei der Ausbringung der Gärreste entstehen. Ergebnisse Der Endbericht ist auf als Download abrufbar. 20

21 03KB027 Laufzeit Fördersumme Euro Projektleitung DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum Dr.-Ing. Jan Liebetrau +49 (0) Projektpartner gewitra-ingenieursgesellschaft für Wissenstransfer mbh (Unterauftragnehmer) 21

22 03KB029 Effizienzsteigerung von Grünlandsubstraten in der Biogasgewinnung unter Berücksichtigung naturschutzfachlicher Belange Ziele Das Vorhaben hatte sich zu Beginn zwei Ziele gesetzt: Zum einen sollte die Biogasausbeute der Substrate von Feuchtgrünlandflächen des BUND-Hof Wendbüdel erhöht werden, zum anderen sollte gleichzeitig die Artenvielfalt auf den Flächen durch eine angepasste Bewirtschaftung erhöht werden. Maßnahmen Unter Berücksichtigung naturschutzfachlicher Belange wurden im Projektverlauf unterschiedliche Mahdtechniken zur Qualitätssteigerung und zur Verbesserung der Konservierung der Ernte erprobt. Zudem wurden unterschiedliche Maschineneinsätze und Mahdintervalle auf den Feuchtwiesen des Hofes erprobt, Auswirkungen auf Flora und Fauna analysiert sowie die Bodentypen des Hofes bestimmt. Abschließend wurde eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung durchgeführt. Ergebnisse Der Endbericht ist auf als Download abrufbar. 22

23 03KB029 Laufzeit Fördersumme Euro Projektleitung BUND - Institut für ökologisches Ressourcenmanagement Dr. Wulf Carius +49 (0) carius@wendbuedel.de 23

24 03KB032 Bioabfallvergärung Beiträge zur Prozessoptimierung und zur verbesserten Gasnutzung (Verbundvorhaben) Ziele Das Vorhaben zielte darauf ab, den Betrieb von Biogasanlagen weitreichend zu optimieren und eine signifikante Verbesserung der Biogasqualität zu erreichen. Zudem sollten die Vorbehalte gegenüber der Qualität des erzeugten Biogases ausgeräumt werden. Ein weiteres Ziel des Projektes war es, die Grundlagen für die Erzeugung eines qualitativ hochwertigen Produktes Biogas mit hoher Bereitstellungssicherheit zu schaffen und damit einen Beitrag zur zunehmenden Bedeutung der erneuerbaren Energien zu leisten. Maßnahmen Im Rahmen des Projekts wurde ein dreigliedriges Untersuchungs- und Optimierungsprogramm an Biogasanlagen zur Abfallvergärung durchgeführt. Das Programm umfasste dabei eine analytische Substrat- und Flüssigphasencharakterisierung, Untersuchungen zur Betriebsstabilität sowie eine umfassende Biogasanalytik im Spurengasbereich. Die Untersuchungen lieferten statistisch abgesicherte Daten zum Zusammenhang von Substratqualität, Prozessführung und Biogasqualität. Ergebnisse Der Endbericht ist auf als Download abrufbar. 24

25 03KB032 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT Joachim Krassowski +49 (0) fraunhofer.de Projektpartner DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum 25

26 03KB034 Imageanalyse und Imagewandel der Biogastechnologie unter Einbeziehung sozialwissenschaftlicher und technologischer Aspekte (Verbundvorhaben) Ziele Für den Energieträger Biomasse zeigt sich insgesamt eine hohe gesellschaftliche Akzeptanz. Es finden sich jedoch auch viele Gegner in der Bevölkerung. Das Vorhaben sollte die Lücke zwischen diesen Akzeptanzschwierigkeiten der Biogastechnik und der Modifikation der Darstellung und der Ausgestaltung dieser Technologie schließen. Die Ergebnisse der Imageanalyse flossen in die Entwicklung von Maßnahmen im Bereich der technischen Gestaltung als auch der Kommunikation ein. Maßnahmen Im Rahmen einer Imageanalyse wurde ein Fragebogen zur Erhebung von Daten zu ausgewählten Biogasprojekten erstellt. Die Auswertung der Daten fand auf zwei Ebenen statt: der sozialwissenschaftlichen und der technischen Ebene. Dabei erfolgte die technische Analyse maßgeblich durch Fraunhofer UMSICHT und diente als Grundlage, geeignete Maßnahmen zur Konfliktbehebung und zum Imageerhalt bzw. zur Imageverbesserung der Biogastechnologie abzuleiten. Die Forschungsgruppe Umweltpsychologie der Univerisät Saarland analysierte hingegen das Image von Biogasanlagen sowie die damit verbundenen Konflikt- und Lösungspotenziale in verschiedenen relevanten Akteursgruppen, z. B. Anwohnende, Betreiber und Hersteller. Insbesondere Informations- und Kommunikationsprozesse standen als für die Meinungsbildung zentrale Faktoren im Mittelpunkt der Untersuchung. Ergebnisse Der Endbericht ist auf als Download abrufbar. 26

27 03KB034 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT Dr.-Ing. Ulrike Ehrenstein +49 (0) fraunhofer.de Projektpartner Universität des Saarlandes Forschungsgruppe UmweltPsychologie 27

28 03KB035 Grünlandenergie Havelland Entwicklung von übertragbaren Konzepten zur naturverträglichen energetischen Nutzung von Gras und Schilf am Beispiel der Region Havelland (Verbundvorhaben) Ziele Ziel des Projekts war es, übertragbare regionsspezifische Nutzungskonzepte zur Energiegewinnung (Verbrennung, Biogas) von halmgutartigem Grüngut am Beispiel der Modellregion Havelland zu erarbeiten und diese hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit und ihrer Umweltauswirkungen zu bewerten. Im Fokus stand die Verwertung von Gras aus der extensiven Bewirtschaftung von Grünlandflächen sowie von halmgutartiger Biomasse aus der Gewässerunterhaltung und Biotoppflege. Maßnahmen Vor diesem Hintergrund wurden die Biomassepotenziale für das halmgutartige Grüngut detailliert ermittelt und eine umfassende regionale Wärmebedarfsanalyse durchgeführt. Neben den konzeptionellen Arbeiten wurden auch Pelletierungs- und Verbrennungsversuche von Heu aus dem Untersuchungsgebiet durchgeführt. Auf Basis dieser Ergebnisse erfolgte dann die Entwicklung von Nutzungskonzepten. Deren Umsetzbarkeit wurde im Gespräch mit regionalen Akteuren ermittelt. Die weitere Bewertung der Konzepte erfolgte anhand deren Wirtschaftlichkeit, Treibhausgasminderungspotenzialen sowie ihrer Übertragbarkeit. Abschließend wurde im Rahmen des Vorhabens ein Leitfaden mit Praxishinweisen für die Entwicklung von Gras und Schilf basierten Nutzungskonzepten zur Energiegewinnung erarbeitet. Ergebnisse Der Endbericht ist auf als Download abrufbar. 28

29 03KB035 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum Prof. Dr.-Ing. Daniela Thrän +49 (0) Projektpartner Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e. V. (ATB) Bosch & Partner GmbH (Unterauftragnehmer) 29

30 03KB038 Biertreber Optimierte energetische Nutzung eines nassen Abfalls (Biertreber) durch die Kombination biologischer, mechanischer und thermischer Verfahren Ziele Ziel des Vorhabens war es, für nasse, faserhaltige Biomasse die Biogasgewinnung mit der Verbrennung zu kombinieren. Dies wurde exemplarisch mit Biertreber (80 % H 2 O) untersucht. Maßnahmen Im Zuge des Vorhabens wurden Biertreber mechanisch entwässert, um die Treber in eine Festphase (Pressrückstand) und eine Flüssigphase (Presswasser) zu fraktionieren. Ziel war die mechanische Entwässerung auf TS-Gehalte 40 % und die energetische Verwertung des entstandenen Presswassers und Pressrückstands. Das Presswasser wurde hierzu auf seine Vergärbarkeit zu Biogas getestet, der Pressrückstand wurde als Mono- und Mischbrennstoff thermisch verwertet. Die Ergebnisse dienten zur Abschätzung der Klimaschutzwirkung und ökonomischer Effekte. Ergebnisse Der Endbericht ist auf als Download abrufbar. 30

31 03KB038 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung Technische Universität München Lehrstuhl für Rohstoff- und Energietechnologie Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Mayer +49 (0) Projektpartner Fraunhofer UMSICHT Institutsteil Sulzbach-Rosenberg (Unterauftragnehmer) Heike Hering / pixelio 31

32 03KB041 Bio-SNG-Entschwefelung Entwicklung eines neuartigen energie- und rohstoffeffizienten Entschwefelungssystems für die Erzeugung von Bioerdgas (Verbundvorhaben) Ziele Alle derzeit für die Feinentschwefelung eingesetzten Verfahren sind durch einen hohen Chemikalienverbrauch und Entsorgungskosten gekennzeichnet. Das Forschungskonsortium setzte sich daher zum Ziel, mit einem innovativen Verfahren eine signifikante Verbesserung der Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit der Biogasentschwefelung im Vergleich zu derzeit existierenden Entschwefelungsverfahren zu erreichen. Maßnahmen Es soll ein neuartiges Reinigungssystem bestehend aus einem metallischen Schaum als Trägermaterial und einer speziell zur Entschwefelung geeigneten Sorbens entwickelt werden und anschließend die Eignung dieses Systems für die Feinentschwefelung nachgewiesen werden. Einzuhalten ist der H 2 S-Grenzwert von 5 mg/m³. Ergebnisse Der Endbericht ist mit Veröffentlichung auf als Download abrufbar. 32

33 03KB041 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung Alantum Europe GmbH Dr.-Ing. René Poss +49 (0) Projektpartner Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und angewandte Materialforschung Institutsteil Dresden IFAM-DD Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS LEHMANN Maschinenbau GmbH 33

34 03KB045 VESBA Mobile Versuchsanlage zur Ertragssteigerung/ Prozessoptimierung von Biogasanlagen (Verbundvorhaben) Ziele Mit dem Projekt wird das Ziel verfolgt, durch die kleintechnische Prozesssimulation und -modellierung unmittelbar an der Biogasanlage mit den dort verfügbaren Substraten die Biogasgewinnung aus unterschiedlichen biogenen Medien zu optimieren. Darüber hinaus soll die Effizienz und Betriebssicherheit von Biogasanlagen deutlich verbessert werden und damit der Anteil erneuerbarer Energien an der Stromversorgung erhöht werden. Damit zielt das Vorhaben darauf ab, zu einer umweltfreundlichen Energiebedarfsdeckung und Abfallverwertung beizutragen. Im Ergebnis des Verbundvorhabens sollen nicht nur ein erheblicher Energiegewinn erzielt, sondern auch die CO 2 -Emissionen reduziert sowie der Bedarf an landwirtschaftlichen Nutzflächen zur Energiegewinnung verringert werden. Maßnahmen Im Rahmen des Projektes wird eine mobile Biogas-Versuchsanlage VESBA zur Ertragssteigerung sowie Prozessoptimierung von Biogasanlagen einschließlich der Sensorik und Software zur Prozesskontrolle entwickelt und angefertigt. Zudem werden Versuchskonzepte sowie die Prozessanalyse und -optimierung aus bioprozesstechnischer Sicht erstellt. Die Projektergebnisse aus dem Einsatz des mobilen Versuchsreaktors VESBA sowie einer innovativen In-situ-Wasserstoffsonde sollen mit dem Stand des Wissens zur Prozessmikrobiologie verknüpft werden und so zur Erhöhung der Betriebssicherheit sowie zur Leistungssteigerung großtechnischer Biogasanlagen beitragen. Die Projektergebnisse werden zu Betriebsempfehlungen zusammengefasst. Ergebnisse Der Endbericht ist mit Veröffentlichung auf als Download abrufbar. 34

35 03KB045 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung Kurt-Schwabe-Institut für Messund Sensortechnik e. V. Meinsberg Dr. Jens Zosel +49 (0) Projektpartner CORDES + WINTERBERG GbR elbe bioenergie GmbH TEB Ingenieurbüro (Unterauftragnehmer) 35

36 03KB048 Q-BioNES Qualitätsverbesserung der Bioerdgas-Netzeinspeisung durch Sauerstoffentfernung (Verbundvorhaben) Ziele Das Q-BioNES-Projekt wurde gestartet, um effiziente Lösungen für die Entfernung von Sauerstoff aus Biomethan hervorzubringen. In einem Teil des Gasnetzes sowie für grenzüberschreitende Gastranporte bestehen sehr stringente Anforderungen an den zulässigen Sauerstoffgehalt. Ziel des Projektes war die Exploration geeigneter Lösungsansätze für die Biogasaufbereitung und die Überführung in einen Demonstrator. Darüberhinaus sollen Synergieeffekte durch neue Erkenntnisse zu osteuropäischen Gasnetzregularien und auf dem Gebiet der Anwendung katalytischer Systeme generiert werden. Maßnahmen Im Projekt wurde eine katalytische bzw. absorptive Entfernung des Restsauerstoffs in Biomethan von 0,5 % auf unter 10ppmv und die zugehörige technische Konverterbaugruppe entwickelt. Über ein Screening geeigneter katalytischer und absorptiver Stoffsysteme am Leibniz-Institut für Katalyse e. V. an der Universität Rostock (LIKAT) wurden leistungsfähige, wirtschaftlich geeignete Prozesse hervorgebracht und von der Dreyer & Bosse Kraftwerke GmbH im Pilotmaßstab technisch umgesetzt. Eine wesentliche Aktivität bestand in der Gewinnung begleitender Forschungsergebnisse durch das IBZ e. V. zu den THG-Reduktionspotenzialen der Applikation, wirtschaftlichen Effekten und regulativen Standards des Gasnetzzugangs in Osteuropa. Ergebnisse Der Endbericht ist mit Veröffentlichung auf als Download abrufbar. 36

37 03KB048 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung Dreyer & Bosse Kraftwerke GmbH Dr. Ralf Boback +49 (0) Projektpartner Leibniz-Institut für Katalyse an der Universität Rostock (LIKAT) IBZ Innovations- und Bildungszentrum Hohen Luckow e. V. 37

38 03KB050 Ligno-Biogas Breitenwirksame, wirtschaftliche Biogasgewinnung aus hoch lignozellulosehaltigen biogenen Reststoffen (Verbundvorhaben) Ziele Im Rahmen des Projektes Ligno-Biogas erarbeiteten die Projektpartner ein praxisreifes Konzept für die komplette technologische Prozessführung zur effizienten Vergärung von lignozellulosehaltigen biogenen Reststoffen. Das Hauptaugenmerk des Projektes lag dabei in der Entwicklung einer innovativen Verfahrenskombination aus mechanischer Zerkleinerung und enzymatischer Katalyse als Voraussetzung für eine energieeffiziente und technisch praktikable Substratvorbehandlung zur Biogaserzeugung. Neben der Erreichung der prinzipiellen Möglichkeit, lignozellulosehaltige biogene Reststoffe im großen Maßstab in Biogas zu konvertieren, waren die Erhöhung der Methanausbeute und der Raumumsatzleistung wesentliche Zielparameter des Projektes. Maßnahmen Ausgehend von einer gezielten Stoffauswahl wurden durch Fraunhofer IKTS systematische Untersuchungen im Labormaßstab zum mechanisch-enzymatischen Aufschluss der lignozellulosehaltigen Reststoffe durchgeführt. Nach Ableitung eines Verfahrenskonzeptes erfolgte durch die LEHMANN Maschinenbau GmbH die Planung, Konstruktion und Fertigung der Ausrüstungen zur Substratvorbehandlung. Die Bewertung und Optimierung des entwickelten Verfahrens und der Technik erfolgte anschließend unter Einbeziehung der Biogas-Pilotanlage im Applikationszentrum Bioenergie (AZB) des Fraunhofer IKTS. Ergebnisse Der Endbericht ist mit Veröffentlichung auf als Download abrufbar. 38

39 03KB050 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS André Wufka +49 (0) Projektpartner LEHMANN Maschinenbau GmbH 39

40 03KB052 REMISBIO Maßnahmen zur Reduzierung von Emissionen von Biogasanlagen (Verbundvorhaben) Ziele Ziel des Vorhabens ist es, ein marktfähiges Verfahren zur Reduktion von Methanemissionen aus biogasbetriebenen Blockheizkraftwerken zu entwickeln und den Effekt der Anwendung in der Praxis zu dokumentieren. Dabei steht die Entwicklung und der Einsatz eines Katalysators zur Reduzierung von Formaldehyd- und Methanemissionen im Vordergrund. Der optimierte Katalysator wird an einer großtechnischen Anlage getestet. Maßnahmen Das Verbundvorhaben testet während der vierjährigen Laufzeit Katalysatoren im Labormaßstab unter idealisierten und an die Realität angelehnten Bedingungen. Zudem werden Katalysatorprototypen in Langzeitversuchen an realen Anlagen mit realem Abgas erprobt. Ergebnisse Der Endbericht ist mit Veröffentlichung auf als Download abrufbar. 40

41 03KB052 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum Dr.-Ing. Jan Liebetrau +49 (0) Projektpartner MWM GmbH Heraeus Precious Metals GmbH & Co. KG 41

42 03KB059 MultiSens Effizientere Nutzung von biogenen Resstoffen durch den Einsatz funkbasierter Multipositionssensoren in Biogasanlagen (Verbundvorhaben) Ziele Im Projekt MultiSens soll ein drahtloses Sensorsystem entwickelt werden, welches die Realisierung einer Multipositionssensorik in Biogasreaktoren erlaubt. Ziel ist es, Messdaten zu generieren, die Gradienten in Reaktoren beschreiben und kombiniert mit einer Regressionsanalyse zu einer Optimierung der Prozessauslegung und -steuerung führen können. Maßnahmen Im Forschungsvorhaben werden bereits als Prototyp bestehende Funkverstärker mit Mikrosensoren insbesondere in Feldversuchen an einer Biogasanlage auf ihren Einsatz getestet und die Anforderungen abgestimmt. Die Schaffung einer Mehrparametermesssonde mit miniaturisierten und speziell für die Applikation optimierten Sensoren zur Bestimmung von ph-wert, Redoxpotenzial, Temperatur sowie optional der Leitfähigkeit stellt einen zentralen Bestandteil dar. Zudem wird ein anwendungsgerechtes System mit Sender und Empfänger zur Datenerfassung entwickelt. Gleichzeitig erfolgt eine ausführliche Charakterisierung der Gradienten in einer realen Anlage an einem Hydrolysebecken und einem Fermenter. Alle relevanten Prozessparameter aus üblich gewonnenen Proben und zusätzlich aus Proben, die durch Lanzen aus dem Kern der Flüssigphase entnommen wurden, werden im Labor ermittelt. Dadurch kann ein Abbild des physiologischen Zustandes der Zelle erlangt und entscheidende Einflussparameter ermittelt werden. Mit den gewonnenen Daten werden Überwachungsstrategien vorgeschlagen und die Nutzung des Konzeptes als prozessanalytisches Werkzeug (PAT) in einer Studie an der industriellen Anlage demonstriert. Ergebnisse Der Endbericht ist mit Veröffentlichung auf als Download abrufbar. 42

43 03KB059 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung TU Berlin Institut für Biotechnologie, Fachgebiet Bioverfahrenstechnik Prof. Dr. Peter Neubauer +49 (0) Projektpartner Kurt-Schwabe-Institut für Messund Sensortechnik e. V. Meinsberg telebitcom gmbh 43

44 03KB060 CaviCap Verbesserte Biogasaufbereitung zu Biomethan durch ultraschallstimulierte CO 2 -Desorption bei niedrigen Temperaturen (Verbundvorhaben) Ziele Ziel des Vorhabens ist es, einen Prototypen zur Abtrennung von CO 2 aus Biogas mittels ultraschallinduzierter CO 2 -Desorption zu entwickeln. Dieser wird dann mit einer in Cottbus befindlichen neuartigen Biogasanlage gekoppelt. Das neue Verfahren basiert auf einer Aminwäsche, der eine CO 2 -Desorption mit geänderter Prozessführung bei Niedrigtemperatur (maximal bei 70 C) in einem Ultraschalldesorber nachgeschaltet ist. Maßnahmen Das definierte Ziel soll über die Testung verschiedener Ultraschalldesorbereinrichtungen, die Testung von Lösungsmitteln, den Aufbau einer Laboranlage sowie einer Anlage im Technikumsmaßstab erreicht werden. Abschließend soll die Wirtschaftlichkeit des Einsatzes untersucht werden. Der Partner BANDELIN electronic GmbH treibt mit seiner Expertise bei der Entwicklung von Ultraschalltechnik den Aufbau und die Weiterentwicklung von geeigneten Ultraschalldesorbern voran. Die Optimierung der Prozessführung wird durch Mitarbeiter der BTU Cottbus am Lehrstuhl für Luftchemie und Luftreinhaltung durchgeführt, während die Abstimmung des Gesamtprozesses im Zusammenspiel mit der Biogaserzeugung der GICON GmH obliegt. Ergebnisse Der Endbericht ist mit Veröffentlichung auf als Download abrufbar. 44

45 03KB060 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung GICON Großmann Ingenieur Consult GmbH Dr. Sigrun Jank +49 (0) Projektpartner Brandenburgische TU Cottbus Lehrstuhl für Luftchemie und Luftreinhaltung BANDELIN electronic GmbH & Co. KG 45

46 03KB061 Biostrom Steuerbare Stromerzeugung (Verbundvorhaben) Ziele Das Forschungsvorhaben zielt auf einen neuen Anwendungsbereich der Nutzung von Biogas ab. Dabei sollen bestehende Biogasanlagen in die Lage versetzt werden, steuerbar Strom erzeugen zu können. Konkret sollen verschiedene Lösungskonzepte hinsichtlich der steuerbaren Stromerzeugung erstellt werden, woraus schließlich ein Konzept an einer bestehenden Biogasanlage umgesetzt wird. Diese Biogasanlage wird im Rahmen des Projektes umgerüstet und damit in die Lage versetzt, steuerbar Strom zu erzeugen. Die entwickelten und umgesetzten Maßnahmen dienen als Grundlage für deutschlandweite Umbaumaßnahmen an bestehenden und zukünftigen Biogasanlagen. Maßnahmen Im Rahmen des Vorhabens wird in einem ersten Schritt das Potenzial der steuerbaren Stromerzeugung analysiert. Weitergehend werden dann Konzepte und Systeme zur steuerbaren, bedarfsgerechten Stromerzeugung durch Biogasanlagen entwickelt und simuliert. Abschließend soll ein Konzept implementiert und verifiziert werden. Ergebnisse Der Endbericht ist mit Veröffentlichung auf als Download abrufbar. 46

47 03KB061 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung Hochschule Ingolstadt KOMPETENZFELD ERNEUERBARE ENERGIEN Prof. Dr.-Ing. Wilfried Zörner +49 (0) Projektpartner UTS Biogastechnik GmbH 47

48 03KB063 Spurenelemente Emissionsminderung durch Spurenelemente in Abfallbiogasanlagen (Verbundvorhaben) Ziele Es soll die Demonstration ausgewählter Maßnahmen zur Reduktion von Klimaemissionen in der Praxis stattfinden. Der Fokus liegt hierbei darin, den Gärrestanfall zu reduzieren und neue Substrate zu erschließen. Der Vorgang wird wissenschaftlich sowie messtechnisch durch das Forschungskonsortium begleitet. Ferner soll der qualitative und quantitative Nachweis über die Wirksamkeit der Maßnahmen, sowie eine ökonomische Beurteilung der Kohlenstoffdioxid-Vermeidungskosten, die mit der Anwendung der Maßnahmen in der Praxis verbunden sind, erfolgen. Maßnahmen Am DBFZ wird der zweistufige GICON-Prozess im Labormaßstab untersucht und der notwendige Spurenelementebedarf ermittelt. Hierbei kommen unterschiedliche Analysemethoden zur Anwendung. Die GICON GmbH stellt Substrate mit Relevanz zum Forschungsprojekt zur Verfügung und überführt die Laborversuche auf den halb- bzw. großtechnischen Maßstab im GICON-Verfahren. Weiterhin wird eine Abschätzung wirtschaftlicher Spurenstoffzugabe auf Basis notwendiger Mengen und wirtschaftlicher Randbedingungen und deren Ausbeuteverbesserungen getroffen. In der Firma P.U.S. Produktions- und Umweltservice GmbH wird eine Auswahl von geeignetem FerroSorp getroffen und geliefert. Ergebnisse Der Endbericht ist mit Veröffentlichung auf als Download abrufbar. 48

49 03KB063 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum Dr.-Ing. Jürgen Pröter +49 (0) Projektpartner GICON Großmann Ingenieur Consult GmbH P.U.S. Produktions- und Umweltservice GmbH 49

50 03KB064 Pferdemist Weiterentwicklung von Technologien zur effizienten Nutzung von Pferdemist Ziele Im Forschungsvorhaben wird versucht, den einsetzbaren Anteil von Pferdemist in Biogasanlagen zu erhöhen. Hierbei soll der Pferdemist zerfasert werden, um seine Oberfläche und damit die Angriffsfläche für die abbauenden Mikroorganismen zu vergrößern. Es steht hierbei auch eine optimale Versorgung der Mikroorganismen mit Spurennährstoffen im Fokus. Durch systematische und verfahrenstechnische Untersuchungen im Labor sollen die speziellen Anforderungen von Pferdemist an die Gärbedingungen ermittelt werden. Weitere Untersuchungen finden im Praxismaßstab an der Forschungsbiogasanlage der Universität Hohenheim statt. Bei diesen Untersuchungen wird eine Energiebilanzierung des Verfahrens vorgenommen. Maßnahmen Im ersten Schritt soll durch Batch-Versuche das Methan-Ertragspotenzial aus der Vergärung von verschieden aufbereiteten Pferdemistsubstraten unterschiedlicher Herkunft und Zusammensetzung erfasst werden. Es soll überprüft werden, ob der Gehalt an Spurenelementen bei hohem Pferdemistanteil für einen stabilen Biogasprozess ausreicht oder ggfs. ergänzt werden muss. Im zweiten Schritt werden durch Variationen der Aufbereitung, der Substratzusammensetzung und der Prozesstemperatur optimale Bedingungen für die Vergärung von Pferdemist im Labormaßstab ermittelt und definiert. Diese Untersuchungen sind in kontinuierlich betriebenen Durchflussfermentern geplant. Ergebnisse Der Endbericht ist mit Veröffentlichung auf als Download abrufbar. 50

51 03KB064 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung Universität Hohenheim Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie Dr. Hans Oechsner +49 (0) Projektpartner AVAT Automation GmbH (Unterauftragnehmer) MEBA GmbH (Unterauftragnehmer) Rott Biogas GbR (Unterauftragnehmer) 51

52 03KB067 SEVERA Sensortechnik zur effizienten Vergärung biogener Reststoffe und Abfälle (Verbundvorhaben) Ziele Ziel des Verbundprojekts ist es, messtechnische Lösungen basierend auf bisher nicht verfügbarer neuartiger Sensortechnik zur Online-Erfassung wichtiger Prozessdaten in praxisrelevanten, vorzugsweise biogene Reststoffe und Abfälle verarbeitenden zweistufigen Biogasanlagen (Hydrolyse- und Methanstufe) einzusetzen. Die dabei gewonnenen Daten werden als Führungsgrößen zur Prozesssteuerung und -optimierung verwendet. Damit sollen der Automatisierungsgrad in Biogasanlagen weiter erhöht und neue Ansatzpunkte zur Prozessoptimierung bzw. zur Einbeziehung bisher nicht vergärbarer Ausgangsstoffe geschaffen werden. Maßnahmen Die Partner des Verbundvorhabens werden in der Projektlaufzeit Messsysteme im GICON-Biogas-Technikum entwickeln, erproben und anpassen. Darüber hinaus sollen Betriebs- und Messschaltungen entwickelt und technisch umgesetzt werden. Die Validierung und der Vergleich von Methoden zur Bestimmung von Schlüsselkomponenten für die Beurteilung der Stabilität mehrstufiger Gärprozesse sowie Praxisversuche in verschiedenen mehrstufigen Biogasanlagen gehören ebenfalls zu den Maßnahmen des Vorhabens. Ergebnisse Der Endbericht ist mit Veröffentlichung auf als Download abrufbar. 52

53 03KB067 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung GICON Großmann Ingenieur Consult GmbH Michael Tietze +49 (0) Projektpartner Kurt-Schwabe-Institut für Messund Sensortechnik e. V. Meinsberg 53

54 03KB068 MEGAS Optimierung des innovativen Einsatzes eines Membranverfahrens zur Aufbereitung von Biogas zur Einspeisung ins öffentliche Erdgasnetz (Verbundvorhaben) Ziele Ziel des Projektes ist die Ermittlung des Klimaschutzpotenzials eines Membranverfahrens zur Aufbereitung von Biogas zu Methan sowie eine Optimierung hinsichtlich des Beitrags zum Klimaschutz, wobei auf einen Einsatz von Chemikalien möglichst verzichtet werden soll. Dabei wird außerdem eine hohe Wirtschaftlichkeit des Verfahrens angestrebt, um auch einen Einsatz bei kleineren Biogasanlagen zu ermöglichen. Über einen Vergleich mit bestehenden Anlagen sowie eine Abschätzung des potenziellen Einsatzbereichs des neuen Verfahrens kann die Relevanz und das Potenzial der Biogasaufbereitung insgesamt eingeschätzt werden. Maßnahmen Die Ingenieurbüro Buse GmbH untersucht ein neues Verfahren zum Aufbereiten von Rohbiogas aus Biogasfermentern zu Biomethan mit einer Qualität zum Einspeisen in das öffentliche Erdgasnetz. Dabei wird das neu entwickelte Verfahren hinsichtlich ökologischer und wirtschaftlicher Aspekte optimiert. Zur Durchführung werden Messungen an einer Versuchsanlage im industriellen Maßstab durchgeführt und der Prozess optimiert sowie die Funktionssicherheit in Langzeittests untersucht. Das Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) analysiert als Projektpartner gesellschaftlich relevante Aspekte wie die ökologische Performance (Treibhausgasbilanz) sowie die betriebswirtschaftlichen und regionalökonomischen Wirkungen. Der potenzielle Einsatzbereich des Verfahrens kann aus diesen Analysen abgeleitet werden. Ergebnisse Der Endbericht ist mit Veröffentlichung auf als Download abrufbar. 54

55 03KB068 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung Ingenieurbüro Buse GmbH Axel Braasch +49 (0) Projektpartner IÖW - Institut für ökologische Wirtschaftsforschung ggmbh 55

56 03KB070 Bioabfallmethan Optimierte energetisch-stoffliche Nutzung biogener Abfälle in Deutschland (Verbundvorhaben) Ziele Es soll eine umsetzungsbezogene Machbarkeitsstudie zur stofflich, ökologisch und energetisch optimierten Nutzung kommunaler Bioabfälle (z. B. Biotonne) unter besonderer Berücksichtigung der Abfallwirtschaftsstrukturen, der Wirtschaftlichkeit und verfügbarer Technologien zur Biogasaufbereitung und Einspeisung in das Erdgasnetz erarbeitet werden. Die Projektergebnisse sollen dabei das energetische Potenzial von Biomethan aus Bioabfällen für lokale Akteure wie Anlagenbetreiber, Entsorgungsunternehmer und Kommunalpolitiker deutlich machen. Besonders die im Projekt zu erstellenden Checklisten und Handreichungen sollen die Praxisakteure dabei unterstützen, die dargestellten Modelle auf reale Vorhaben zu übertragen. Maßnahmen Neben der Erarbeitung des spezifischen technischen Adaptionsbedarfs der vorhandenen Gasreinigungstechnik bei der Aufbereitung von bioabfallstämmigem Biogas sowie der Aufstellung von Kosten- und Erlösstrukturen werden im Rahmen des Vorhabens die Voraussetzungen hinsichtlich der Anlagenkonfigurationen und Stoffströme zur Biogaseinspeisung ermittelt. Außerdem werden in einer übergreifenden Hemmnisanalyse anlagenbezogene, organisatorisch strukturelle, wirtschaftliche und akzeptanzbezogene Faktoren zusammengefasst und entsprechende Maßnahmen und Empfehlungen entwickelt. Ergebnisse Der Endbericht ist mit Veröffentlichung auf als Download abrufbar. 56

57 03KB070 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT Sabine Strauch +49 (0) Projektpartner IZES ggmbh Institut für ZukunftsEnergieSysteme Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH 57

58 03KB071 REPOWERING Maßnahmen zur Effizienzsteigerung für den vorhandenen Biogasanlagenbestand (Verbundvorhaben) Ziele Ziel des Projekts REPOWERING ist die Ermittlung, Beschreibung und Bewertung von Technologieoptionen für die Effizienzsteigerung bestehender Biogasanlagen und sowie die Erstellung von Konzepten zur Realisierung der Optionen unter Beachtung des Beitrags zum Klimaschutz und der Wirtschaftlichkeit. Weiterhin soll das Projekt REPOWERING auch Wege öffnen, Bioabfälle in Anlagen mit zu vergären, die zum gegenwärtigen Zeitpunkt ausschließlich nachwachsende Rohstoffe zur Vergärung einsetzen. Maßnahmen Das Forschungskonsortium entwickelt Konzepte zur Ausschöpfung der REPOWERING-Potenziale und evaluiert diese anhand von Szenarienbetrachtungen. Für die identifizierten Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung werden die erforderlichen Kosten der Betriebs- und Anlagenoptimierung ermittelt, den Effizienzsteigerungspotenzialen gegenübergestellt und bewertet. Es erfolgt eine Ableitung von Handlungsoptionen, die Erstellung von Leitfäden sowie die Vermittlung der Optimierungspotenziale im Rahmen von Betreiberworkshops. Ergebnisse Der Endbericht ist mit Veröffentlichung auf als Download abrufbar. 58

59 03KB071 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT Joachim Krassowski +49 (0) fraunhofer.de Projektpartner Bioreact GmbH bonalytic GmbH gewitra-ingenieursgesellschaft für Wissenstransfer mbh 59

60 03KB072 PROKOSYS Prozesse, Komponenten und Systeme für den flexibilisierten Betrieb von Biogasanlagen unter Nutzung biogener Rest- und Abfallstoffe (Verbundvorhaben) Ziele Das Verbundprojekt PROKOSYS befasst sich mit der Flexibilisierung der Biogasproduktion und -bereitstellung als Beitrag zum Ausgleich fluktuierender regenerativer Energiequellen und damit zur Stabilisierung der Energieversorgung. Die Verbindung von zeitlich gesteuerter Biogasproduktion und effektiver Aufbereitung des Biogases soll es dem Anlagenbetreiber ermöglichen, die im EEG 2012 eingeführten Markt- und Flexibilitätsprämien zu nutzen. Maßnahmen Es sollen Komponenten, Prozesse und Systeme für die bedarfsgerechte Produktion und Bereitstellung von Biogas entwickelt werden. Dafür soll einerseits ein für den Bereich landwirtschaftlicher Rohstoffe entwickeltes, dynamisch betreibbares Verfahren zur Erzeugung von Biogas auf die Verwendbarkeit für schwer abbaubare organische Reststoffe hin weiterentwickelt werden. Andererseits soll die Energieverdichtung durch entwässerungsfreie und H 2 S-persistente Biogasaufbereitung für kleinere Gasnetze unter Nutzung von keramischen Membrantechnologien effektiviert werden. Mit Hilfe im Projekt weiterzuentwickelnder Online-Analysen- und Steuerungstechniken sollen alle Einzelkomponenten zu Systemen zusammengefasst werden, welches hochflexibel und optimal betreibbar ist. Ergebnisse Der Endbericht ist mit Veröffentlichung auf als Download abrufbar. 60

61 03KB072 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS Dr.-Ing. Burkhardt Faßauer +49 (0) Projektpartner LMEngineering GmbH DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH Weber Entec GmbH & Co. KG 61

62 03KB073 OptFlex Ermittlung eines technisch-ökonomisch optimierten Betriebs von flexiblen Biogasanlagen (Verbundvorhaben) Ziele Das Projekt hat zum Ziel zu ermitteln, wie sich bestehende Biogasanlagen durch eine technisch-ökonomisch möglichst optimierte Betriebsweise unter den bestehenden gesetzlichen Rahmenbedingungen optimal am Markt positionieren können. Parallel dazu werden die Effekte der veränderten Betriebsweisen und Einspeisungen auf die CO 2 -Bilanz der Anlagen ermittelt. Ziel des Projektes ist es weiter, Informationen zur praktischen Umsetzung und zur Nutzung der Flexibilitätsprämie aufzuarbeiten, zu verbreiten, sowie der Politik Empfehlungen zur Einführung des Instruments zu geben. Maßnahmen Im Rahmen des Projektes werden verschiedene Praxisanlagen, die die Flexibilitätsprämie nutzen bzw. planen zu nutzen, detailliert technisch und ökonomisch analysiert. Dabei werden u. a. getätigte sowie geplante Investitionen zur Steigerung der Anlagenflexibilität ermittelt. Das DBFZ entwickelt ein Modell zur technisch-ökonomisch-ökologischen Optimierung. Zudem synchronisiert das DBFZ die vom Vorhabenspartner Next Kraftwerke analysierten unterschiedlichen Vermarktungsoptionen mit den zum Einspeisezeitpunkt erfassten Betriebsdaten der Anlagen und ermittelt, ob eine ökonomisch sinnvollere Vermarktung im Betrachtungszeitraum möglich gewesen wäre. Im nächsten Schritt wird untersucht, ob mit der Veränderung verschiedener Anlagenkomponenten eine ökonomisch sinnvolle Steigerung der Flexibilität möglich ist. Zur ökologischen Bewertung wird analysiert, wie sich anlagenspezifische Emissionen durch die angepassten Fahrweisen verändern sowie welcher systemische CO 2 -Effekt durch eine bedarfsgerechtere Fahrweise entsteht. Ergebnisse Der Endbericht ist mit Veröffentlichung auf als Download abrufbar. 62

63 03KB073 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum Alexander Krautz +49 (0) Projektpartner Next Kraftwerke GmbH 63

64 03KB075 Demotreber Demonstrationsanlage zur kombinierten Treberverbrennung/-vergärung in einer Brauerei (Verbundvorhaben) Ziele Das Ziel besteht in der Entwicklung eines geeigneten Verfahrenskonzepts zur kombinierten Verbrennung und Vergärung von nassen, faserhaltigen Reststoffen wie Biertrebern. Das Vorhaben weist ein hohes Übertragungspotenzial auf, da noch kein zufriedenstellender Ansatz zur energetischen Verwertung von Biertrebern existiert. Bei einer erfolgreichen Umsetzung könnte der Lösungsansatz von der Branche angenommen werden, da viele über den Einsatz von Biomasse unter dem Aspekt Nachhaltigkeit und Imagegewinn nachdenken. Maßnahmen Am Standort einer Brauerei wird eine Demonstrationsanlage zur kombinierten Verbrennung und Vergärung von nassen, faserhaltigen Reststoffen wie Biertrebern umgesetzt. Hierbei wird die Technologie der üblich verwendeten Seiherschneckenpresse für die spezielle Anwendung angepasst und in den laufenden Brauereibetrieb integriert. Die mechanische Entwässerung soll optimiert sowie das Presswasser in kontinuierlichen Versuchsreihen co-vergoren werden. Darüber hinaus soll eine Biomassefeuerung an den Einsatzstoff Biertreber adaptiert werden. Abschließend wird die Klimaschutzwirkung berechnet sowie eine Wirtschaftlichkeitsabschätzung des Verfahrens-konzepts durchgeführt. Ergebnisse Der Endbericht ist mit Veröffentlichung auf als Download abrufbar. 64

65 03KB075 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung Technische Universität München Lehrstuhl für Rohstoff- und Energietechnologie Severin Fleischmann +49 (0) Projektpartner Weisses Bräuhaus G. Schneider & Sohn GmbH Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT Harburg-Freudenberger Maschinenbau GmbH 65

66 03KB078 LF Bio Direkt Leitfaden Biomethan BHKW-direkt (Verbundvorhaben) Ziele Die Arbeitsziele des Vorhabens liegen in der Analyse des Einsatzes von Biomethan in BHKWs unter technischen, wirtschaftlichen, rechtlichen und marktanalytischen Aspekten sowie in der Betrachtung der Optionen der Direktvermarktung. Dabei soll eine umfassende Datenanalyse vorgenommen werden. Ziel des Vorhabens ist es jedoch insbesondere, die ermittelten wissenschaftlichen und technischen Daten derart aufzubereiten, dass durch gezielte Informationsvermittlung und das Aufzeigen von Handlungsoptionen Marktakteuren für die Nutzung von Biomethan in KWK eine praxisnahe Unterstützung geboten wird. Maßnahmen Die Erstellung des Leitfadens erfolgt in Kooperation mit Branchenvertretern sowie einer Anwaltskanzlei. Der Leitfaden soll in finaler Fassung etwa 150 Seiten umfassen und als PDF-Dokument erstellt und verbreitet werden. Eine leichtgängige und zielgruppengerechte Aufbereitung der Inhalte findet in Form einer seitigen Broschüre statt dem Branchenkompass Biomethan-BHKW, die sowohl digital als auch als Printmedium zum Einsatz kommt. Die Verbreitung der Publikation erfolgt über Auslage bei Messen und Konferenzen, Bewerbung in Newslettern und Mailings, auf themenbezogenen Internetseiten und bei Veranstaltungen. Ergebnisse Der Endbericht ist mit Veröffentlichung auf als Download abrufbar. 66

67 03KB078 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung Deutsche Energie-Agentur GmbH Sandra Rostek +49 (0) Projektpartner Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT WELTEC BIOPOWER GmbH Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES 67

68 03KB080 Flex75 Anwendung der Flexibilitätsprämie für Gülleanlagen < 75 kw (Verbundvorhaben) Ziele Im Verbundprojekt soll eine wissenschaftlich-technische Grundlage erarbeitet werden, mit der die Wirtschaftlichkeit von Gülleanlagen in der Direktvermarktung im Sinne des EEG 2012 überprüft werden kann. Im Rahmen einer wirtschaftlichen Gesamtbetrachtung soll unter Praxisbedingungen anhand von zwei ausgewählten Gülleanlagen, die technische Nachrüstung und der erzielbare Mehrerlös durch Teilnahme am Regelenergiemarkt bewertet werden. Zum einen werden die hierfür notwendigen Investitionskosten für die Anlagenumrüstung (Gasspeicher/BHKW), zum anderen die erzielbaren Mehrerlöse durch Teilnahme am Regelenergiemarkt (virtuelles Kraftwerk) ermittelt. Maßnahmen Im Rahmen des Projekts soll die maximale substituierbare fossile Regelenergie/THG-Einsparung durch Teilnahme von Gülleanlagen in der Direktvermarktung und eine Prüfung der Wirtschaftlichkeit vorgenommen werden. In der wirtschaftlichen Gesamtbetrachtung soll unter Praxisbedingungen anhand von zwei ausgewählten Gülleanlagen, die technische Nachrüstung und die erzielbaren Mehrerlöse durch Teilnahme am Regelenergiemarkt bewertet werden. Die Ergebnisse sollen Handlungsempfehlungen zur Nutzung der Flexibilitätsprämie für Gülleanlagen liefern. Dadurch könnte die Akzeptanz der Teilnahme von Gülleanlagen am Regelenergiemarkt erhöht werden. Ergebnisse Der Endbericht ist mit Veröffentlichung auf als Download abrufbar. 68

69 03KB080 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung Fraunhofer UMSICHT Institutsteil Sulzbach-Rosenberg Dr. Matthias Franke +49 (0) Projektpartner OmniCert GmbH Maschinenringe Deutschland GmbH 69

70 03KB081 EFFIGEST Effizienzsteigerung bei der Vergärung von Geflügelmist unter Nutzung modifizierter Strohfraktionen und mit prozessintegrierter Gewinnung marktfähigem Düngers (Verbundvorhaben) Ziele Entwicklung einer energetisch hocheffizienten Mischung aus Geflügelmist und pelletiertem Stroh, um beides effektiver und effizienter verarbeiten und in Energie und Wärme umwandeln zu können (BHKW und Pyrolyse). Abschließend soll aus den vorhandenen Resten Dünger hergestellt werden. Maßnahmen Im Rahmen des Verbundvorhabens wird eine effiziente, energetisch autarke Prozesskette bis zum Pilotmaßstab entwickelt. Die Prozesskette besteht hierbei aus einer integrierten Aufbereitungstechnologie zum Aufschluss und der Kompaktierung von Stroh. Dadurch soll der Transport- und Handlingaufwand deutlich verbessert werden. Darüber hinaus wird die Fermentationstechnik über ein optimales Nährstoff- und Wassermanagement, effizientes Rühren und Mischen sowie die Vermeidung von Sinkschichten optimiert. Abschließend soll innerhalb der Prozesskette durch Düngemittelproduktion und thermischer Verwertung, insbesondere Pyrolyse, der Gärrest stofflich und energetisch genutzt werden. Ergebnisse Der Endbericht ist mit Veröffentlichung auf als Download abrufbar. 70

71 03KB081 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung Enersyngy energies + synergy André Jaschke +49 (0) a.jaschke@enersyngy.de Projektpartner Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) PCM Green Energy GmbH & Co. KG Rückert NatUrgas GmbH 71

72 03KB082 HydroCon Flexible Anlagenkomponente zur Steigerung der Substratausnutzung in Biogasanlagen (Verbundvorhaben) Ziele Bestehende Biogasanlagen sollen durch einen externen Container als eine nachrüstbare Komponente in die Lage versetzt werden, die Hydrolysestufe des Biogasprozesses effizienter ablaufen zu lassen. Der Substratbedarf reduziert sich, die Gasausbeuten können erhöht werden und die Klimaeffizienz verbessert sich. Die Abtrennung dieser Stufe mittels eines Containers betrifft auch die jeweils entstehenden Gase: eine Biogasproduktion mit einem höheren Methananteil wird ermöglicht. Eine Anpassung an bestehende bzw. an Neuanlagen kann durch diesen kompakten und flexibel einsetzbaren Container individuell realisiert werden. Mit einer gesteuerten Zuführung des Hydrolysats in den Hauptfermenter kann die Menge des produzierten Biogases beeinflusst werden. Es ist möglich, dem schwankenden Energiebedarf auf dem Markt stärker zu entsprechen. Das Projekt umfasst Grundlagenuntersuchungen, aber auch Praxisuntersuchungen mit einem Funktionsmuster. Anschließend soll die Pilotlösung umgesetzt werden. Maßnahmen Im Vorhaben wird eine externe Baueinheit für eine Hydrolysestufe des Biogasprozesses entwickelt Labor, Funktionsmuster, Pilotanlage. Damit soll die Wirtschaftlichkeit bestehender Biogasanlagen gesteigert (erwartete Effizienzsteigerung: 10%) und die Biogasproduktion zeitlich beeinflusst werden. Außerdem wird durch die Eliminierung bzw. starke Verringerung des Schwefelwasserstoffs im Biogas des Hauptfermenters, die Bindung des Schwefelwasserstoffs des Hydrolysegases und die Reduzierung des Biomassebedarfs zur Reduktion der Treibhausgasemissionen und zur Erhöhung der gesellschaftlichen Akzeptanz beigetragen. Ergebnisse Der Endbericht ist mit Veröffentlichung auf als Download abrufbar. 72

73 03KB082 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung STEROS GmbH Steffen Rosenbaum +49 (0) Projektpartner IBZ Innovations- und Bildungszentrum Hohen Luckow e. V. Universität Rostock Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät 73

74 03KB084 ACidestion Modifizierte VFA (Fettsäure)-Silierung zur Steuerung einer bedarfsorientierten Biogasproduktion (Verbundvorhaben) Ziele Zur Realisierung einer zeitlich regelbaren Produktion von Biogas sollen Biogasanlagen neben normaler Silage zu den Bedarfszeiten alternativ siliertes Substrat nutzten. Dieses soll durch die Zugabe von Mikroorganismen im Silierprozess erzeugt werden, die dort flüchtige kurzkettige Fettsäuren (VFA) produzieren. VFA können im Prozess schnell zu Biogas umgewandelt werden und erhöhen nach Zugabe dieser Substrate zeitnah die Gasmenge. Maßnahmen Im Rahmen des Vorhabens werden die Silierungsbedingungen so modifiziert, dass während des Siliervorganges vermehrt kurzkettige Fettsäuren, besonders Buttersäure gebildet wird. Die modifizierte Silage soll anschließend in einem 1,5m 3 Fermenter im Technikkumsmaßstab eingesetzt und getestet werden. Durch die modifizierte Silage soll eine erhöhte Biogasproduktion mit einer gleichzeitigen Steigerung der absoluten Methankonzentration im Biogas erreicht werden. Mit den gewonnenen Erkenntnissen aus dem Projekt wird dann eine Modellierung und Simulation eines dynamischen Verhaltens einer Biogasproduktion ermöglicht, um auf den fluktuierenden Energiestrom aus Wind und Solar reagieren zu können. Ergebnisse Der Endbericht ist mit Veröffentlichung auf als Download abrufbar. 74

75 03KB084 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung Fachhochschule Aachen Prof. Dr. Isabel Kuperjans +49 (0) Projektpartner PlanET Biogastechnik GmbH 75

76 03KB086 Ovaler BioReakt Biogaserzeugung aus biogenen Reststoffen in ovalen Reaktoren aus Stahlfaserbeton (Verbundvorhaben) Ziele Ziel des Vorhabens ist die praxistaugliche Erprobung und Validierung einer neuartigen Biogas-Erzeugungstechnologie für den Einsatz biogener Reststoffe. Maßnahmen Im Fokus des Projektes steht die Errichtung einer großtechnischen Demonstrations-Biogasanlage 500 kwel zur Erprobung und Validierung einer neuartigen ovalen Reaktorgeometrie aus Stahlfaserbeton mit effizienter Mischtechnik. Basierend auf den Erkenntnissen kleintechnischer und im Pilotmaßstab durchgeführter Untersuchungen sollen mit der sich ausbildenden Umlaufströmung gezielt die verfahrenstechnischen Vorteile eines Strömungsrohres mit denen einer Reaktionskaskade genutzt und somit die biologische Aktivität der Mikroorganismen erhöht werden. Neben einer verfahrenstechnischen Optimierung der Reaktorgeometrie und der einzusetzenden Rührsysteme mit den daraus resultierenden Effizienzsteigerungen des Biogasprozesses soll der Einsatz von Stahlfaserbeton für ovale Reaktoren zur Verbesserung des ökologischen und wirtschaftlichen Gesamtkonzeptes der Biogaserzeugung beitragen. Zusätzlich zu der dargestellten Übertragung des innovativen Reaktorkonzeptes in den Praxisbetrieb soll eine weitere Leistungssteigerung der Biogaserzeugung durch den Einsatz hoch lignozellulosehaltiger biogener Reststoffe demonstriert werden. Ergebnisse Der Endbericht ist mit Veröffentlichung auf als Download abrufbar. 76

77 03KB086 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) Dr. Karin Jobst +49 (0) Projektpartner MFPA Leipzig GmbH Werner Stowasser Bau GmbH IWE-Ingenieurgesellschaft für Wasser und Entsorgung mbh (Unterauftragnehmer) Biogastechnology V.B.T.S. GmbH (Unterauftragnehmer) Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf e. V. (Unterauftragnehmer) 77

78 03KB087 RegioBalance Bioenergie-Flexibilisierung als regionale Ausgleichsoption im deutschen Stromnetz (Verbundvorhaben) Ziele Es ist Ziel des Projektes, für definierte Modellregionen die Leistungsfähigkeit von Bioenergieanlagen zu einer bedarfsgerechten Strombereitstellung mit dem Ziel einen Ausgleich für schwankende Residuallasten in Verteilnetzen zu schaffen, zu analysieren und die Kosten solcher Bioenergieanlagen als regionale Netzausgleichsoption zu bewerten. Maßnahmen Zentraler Projektbestandteil ist eine raumbezogene Auswertung, mit der die Möglichkeiten einer flexiblen Stromeinspeisung von Biogasanlagen bewertet und in einen räumlichen Kontext gesetzt werden. Hierzu werden bestehende Projektergebnisse ausgewertet, neue Anlagenkonzepte diskutiert und eine GIS-basierte Auswertung durchgeführt. Auf dieser Basis werden Zukunftsszenarien entworfen, deren netzseitige Auswirkungen für ausgewählte Netzbereiche berechnet werden. Abschließend erfolgt eine volkswirtschaftliche Kostenbetrachtung mit dem Ziel, die Netzausgleichsoption bedarfsgerechte Strombereitstellung aus Bioenergie hinsichtlich ihrer Gesamtkosten einzuordnen. Die Ergebnisse aus den Arbeitspaketen und die gewonnenen Erkenntnisse werden in einem Workshop zur Diskussion gestellt, um sie zu evaluieren und neue Informationen in die Projektarbeit einfließen zu lassen. Als letztes Ergebnis des Projektes werden Handlungsempfehlungen erarbeitet, die technische, ökonomische, regulatorische und förderpolitische Aspekte einer Umsetzungsstrategie für eine regionale Bioenergieausgleichsoption adressieren. Ergebnisse Der Endbericht ist mit Veröffentlichung auf als Download abrufbar. 78

79 03KB087 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum Marcus Trommler +49 (0) Projektpartner Energy2Market GmbH E.ON Energie Deutschland GmbH (Unterauftragnehmer) 50Hertz-Transmission GmbH (Unterauftragnehmer) 79

80 03KB089 BioPower2Gas Demonstration und Vergleich von optimal leistungsregelbaren Biogastechnologien (Verbundvorhaben) Ziele Im Fokus stehen flexibilisierende Technologien für Biogas- und Biomethananlagen zur bedarfsgerechten Stromerzeugung unter den Prämissen der Direktvermarktung durch das EEG Die flexiblen Fahrweisen drei unterschiedlicher Anlagentypen sollen simuliert sowie zur Demonstration im Praxisbetrieb klimaeffizient, energetisch und wirtschaftlich optimiert betrieben und evaluiert werden. Maßnahmen Die BioPower2Gas-Anlage ist eine Biogasanlage, die um einen Elektrolyseur und einen zusätzlichen Fermenter zur Biomethanerzeugung erweitert wird. Die Anlage nimmt Spitzenstrom aus EE-Anlagen zur Netzstabilisierung auf, erzeugt Wasserstoff der mit CO 2 in Biomethan umgewandelt wird. Das gesamte erzeugte Biomethan wird in das Erdgasnetz eingespeist. Das Biomethan-Blockheizkraftwerk (BHKW) wird aus dem Erdgasnetz mit Biomethan versorgt und speist flexibel bedarfsorientiert Strom ins Netz ein. Für die Sicherstellung einer kontinuierlichen Versorgung des angeschlossenen Nahwärmenetzes wird das BHKW um einen Wärmespeicher erweitert. Die flexible Biogasanlage ist eine Biogasanlage, die mit erhöhter BHKW-Leistung und einem Gas- und Wärmespeicher ausgestattet ist, um flexibel auf Bedarfs- oder Marktimpulse reagieren zu können. Neben der messtechnischen Evaluation des Demonstrationsbetriebs wird der flexible Anlagenbetrieb im Modell simuliert. Es werden zudem Algorithmen entwickelt, die der Bereitstellung individuell optimierter Betriebsfahrpläne unter Berücksichtigung der Märkte und der Restriktionen im Verteilnetz dienen. Die unterschiedlichen Flexibilisierungsansätze werden hinsichtlich Treibhausgasemissionen, Wirtschaftlichkeit, regionaler Wertschöpfungseffekte, Versorgungssicherheit und Verträglichkeit im Verteilnetz bewertet. Darüber hinaus werden Geschäftsmodelle für den flexiblen Betrieb gemäß Vorgaben des EEG abgeleitet. Ergebnisse Der Endbericht ist mit Veröffentlichung auf als Download abrufbar. 80

81 03KB089 Laufzeit Fördersumme Euro Gesamtprojektleitung IdE Institut dezentrale Energietechnologien Dr. John Sievers +49 (0) Projektpartner CUBE Engineering GmbH Studio Blåfield, E.ON Mitte AG (ein Unternehmen der EAM) E.ON Mitte Wärme GmbH (ein Unternehmen der EAM) MicrobEnergy GmbH (Viessmann Group) 81

82 82

83 Impressum Herausgeber Prof. Dr.-Ing. Daniela Thrän, Diana Pfeiffer Kontakt DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Straße 116 D Leipzig Diana Pfeiffer Telefon: +49 (0) Geschäftsführung Wissenschaftlicher Geschäftsführer: Prof. Dr. mont. Michael Nelles Administrativer Geschäftsführer: Dipl.-Kfm. (FH) LL.M. Daniel Mayer Redaktion Programmbegleitung des Förderprogramms Energetische Biomassenutzung Fotos Die Bildrechte der zur Verfügung gestellten Fotos liegen bei den Projektpartnern, dem DBFZ sowie pixelio. Layout & Herstellung Bianca Stur SIEGFRIED DESIGN Druck OsirisDruck Förderung Erstellt mit finanziellen Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) Koordiniert von Projektträger Jülich Lena Panning Geschäftsbereich Umwelt Forschungszentrum Jülich GmbH Zimmerstraße 26-27, Berlin Telefon: +49 (0) Für die Ergebnisdarstellung mit entsprechenden Konzepten, Schlussfolgerungen und fachlichen Empfehlungen sind ausschließlich die Autoren zuständig. Dies beinhaltet auch die Wahrung etwaiger Autorenrechte Dritter. Daher können mögliche Fragen, Beanstandungen, Rechts ansprüche u.ä.m. nur von den Autoren bearbeitet werden. Die aufgeführten Meinungen, Bewertungen oder Vorschläge geben nicht die Meinung des Herausgebers wieder. Alle Rechte vorbehalten. DBFZ 04/

84 Gefördert durch: Koordiniert vom: Wissenschaftlich begleitet vom: STECKBRIEFE