2. Schritt
Biogasspeicherung BHKW BHKW für Spitzenlast für Grundlast Biogas Solarkollektoren für Warmwasser im Sommer Presssaft Heizung Wärme zum Trocknen Biomasse (Silage) Pressgut Heizung Heizung Brennstoffspeicherung Neues Technisches Konzept
Biogasspeicherung Photovoltaik BHKW BHKW für Spitzenlast für Grundlast Biogas Solarkollektoren für Warmwasser im Sommer Presssaft Heizung Wärme zum Trocknen Biomasse (Silage) Pressgut Heizung Heizung Brennstoffspeicherung Neues Technisches Konzept
Biogasspeicherung Photovoltaik BHKW BHKW für Spitzenlast für Grundlast Biogas Solarkollektoren für Warmwasser im Sommer Presssaft Heizung Wärme zum Trocknen Biomasse (Silage) Pressgut Heizung Heizung Brennstoffspeicherung Neues Technisches Konzept
Die autonome Bio/Solarenergieregion Einwohnerzahl: 10.000 Energiebedarf pro Jahr: Strom: 25.000 MWh Wärme: 100.000 MWh = 10 Mio. Liter Heizöl Treibstoff: 63.000 MWh = 6,3 Mio. Liter Benzin oder Diesel
Verfügbarkeit an Biomasse Ackerland: 500 ha x 15 t/ha = 7.500 t TM 500 ha Zwischenfrüchte x 5 t/ha = 2.500 500 ha Stroh x 4 t/ha = 2.000 Grünland: 2.000 ha x 7,5 t/ha =15.000 Naturschutzflächen, Weg- und Gewässerränder: 500 ha x 4 t/ha= 2.000 Abfall: Grünschnitt : = 2.000 Gülle: ca. 50.000 m3 Waldfläche: 2500 ha davon Schwachholz x 2 t/ha = 5.000 t TM
Verfügbarkeit an Biomasse Ackerland: 500 ha x 15 t/ha = 7.500 t TM 500 ha Zwischenfrüchte x 5 t/ha = 2.500 500 ha Stroh x 4 t/ha = 2.000 Grünland: 2.000 ha x 7,5 t/ha =15.000 Naturschutzflächen, Weg- und Gewässerränder: 500 ha x 4 t/ha= 2.000 Nutzung nach neuem Verfahren: Biogas Brennstoff Abfall: Grünschnitt : = 2.000 Gülle: ca. 50.000 m3 (herkömmliche Biogastechnik mit Zugabe von Presssaft) Waldfläche: 2500 ha davon Schwachholz x 2 t/ha = 5.000 t TM
Wärmebereitstellung Jahresbedarf: 100.000 MWh entspr. 10 Mio. Liter Heizöl ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- Bereitstellung: 19.240 t Pellets od Briketts 90.430 MWh 5.000 t Holzhackschnitzel 23.500 MWh Solarthermie Summe: 30.000 MWh ------------------- 143.930 MWh d.h. ca. 40 % Überschuss
Stromversorgung Jahresbedarf 25.000 MWh ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Bereitstellung: Strom aus Biogasanlagen: 20.600 MWh Windkraft, ca. 8 MW 27.000 Photovoltaikanlagen, ca. 2500 kw 3.000 --------------------------------- Summe: 50.600 MWh Überschuss: 25.600 MWh
Tagesgang des Stromverbrauchs kw pro h 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 Uhr 6 Uhr 12 Uhr 18 Uhr 24 Uhr
Überschuss an Biogas: 23.250 m3 / Tag (entspr. 46.500 kwh Strom) wird gespeichert kw pro h der Durchschnittstag 6000 5000 4000 3000 täglich produzierbare Menge an Biogasstrom Biogas - Strom PV - Strom Biogas- Strom 2000 mittlere Menge an Wind - Strom 1000 0 Uhr 6 Uhr 12 Uhr 18 Uhr 24 Uhr
Stromversorgung bei Windstille und/oder dichter Bewölkung??
Windstille und dichte Bewölkung kw pro h 6000 5000 4000 3000 Strom aus gespeichertem Biogas (2. BHKW, Spitzenlast) 2000 1000 Strom aus Biogasproduktion (1. BHKW, Grundlast) 0 Uhr 6 Uhr 12 Uhr 18 Uhr 24 Uhr
Windstille und dichte Bewölkung kw pro h 6000 5000 Fazit: Mit dem gespeicherten Biogas kann 4 Tage lang auf Wind- und Solarstrom verzichtet werden 4000 3000 Strom aus gespeichertem Biogas (2. BHKW, Spitzenlast) 2000 1000 Strom aus Biogasproduktion (1. BHKW, Grundlast) 0 Uhr 6 Uhr 12 Uhr 18 Uhr 24 Uhr
Zusatzinvestitionen für autonome regionale Stromversorgung: BHKW, 2.500 kwel. Gasspeicher für ca. 25.000 m3 Biogas
Stromversorgung ohne Wind, aber mit viel Sonne kw pro h 6000 Speicherung und Nutzung von überschüssigem Biogas 5000 4000 3000 Biogas - Strom aus 1. BHKW Biogas-Strom aus 2. BHKW 2000 1000 PV - Strom 0 Uhr 6 Uhr 12 Uhr 18 Uhr 24 Uhr
Stromproduktion bei guten Windverhältnissen, aber dichter Bewölkung kw pro h 6000 5000 4000 3000 2000 Wind - Strom 1000 0 Uhr 6 Uhr 12 Uhr 18 Uhr 24 Uhr
3. Schritt
Kraftstoffbedarf: Nettoertrag (Liter/ha) 10.000 6.000 Kfz + 300 Traktoren und Lkw x 1.000 Liter/Jahr = 6,3 Mio. Liter 7.500 Raps Getreide 5.000 2.500 Die Produktion von 6,3 Mio Liter Kraftstoff erfordert eine Ackerfläche von mindestens 6.300 ha. Bei Übertragung dieser Kalkulation auf Deutschland benötigte man das Doppelte an landwirtschaftlicher Nutzfläche (Es gäbe nichts zu essen!) Das hat keine Zukunft!! RME Ethanol
Die neue Mobilität: Elektroantrieb + Sundiesel (BtL) Für Pkw: für Traktoren und Lkw: 22.000 MWh Strom 500.000 Liter Sundiesel bzw. Biodiesel aus Abfallfetten Von dem Stromüberschuss von 25.600 MWh werden 22.000 MWh für Pkw-Betrieb genutzt und 3.600 MWh in das Netz eingespeist. Aus dem Brennstoffüberschuss wird Sundiesel produziert.
Fazit 1.: weitere Optimierungsschritte: Reduzierung des Energieverbrauchs (bei Wärme 50%) Abflachung der Stromverbrauchsspitzen durch perfektes Stromlast-Management, dadurch geringerer Biomassebedarf Nutzung weiterer Ressourcen Stromspeichertechnik
Fazit 2.: Nur mit Biomasse als speicherfähige Solarenergie und nach Umstellung auf Elektrofahrzeuge können alle ländliche Regionen (50% der Bevölkerung) mit Erneuerbarer Energie absolut autark versorgt werden. Eine 10.000- Einwohner-Region betreibt durch Energieautarkie eine Wertschöpfung von ca. 20 Mio., d.h. nach Abzug der Betriebs- und Materialkosten könnten Investitionen von 80 bis 100 Mio. finanziert werden. An Investitionen sind erforderlich: - ggf. Übernahme des Stromnetzes - Windkraftanlagen (ca. 8 MW) - PV Anlage - Bioenergieanlage und später: - Umstellung auf Elektrofahrzeuge