03.05.2013, 09:30 Uhr | 0 |

Biogas-Anlagen technologisch erweitern Die "Grüne Braunkohle" soll flexibler werden

Strom aus Biogasanlagen dient bisher der Grundlastversorgung. Er könnte aber auch genutzt werden, um die Schwankungen der wachsenden Stromerzeugung aus Wind und Sonne auszugleichen. Dazu müsste man die Anlagen technologisch erweitern.

Auf dem Rohr einer Biogasanlage ist ein Aufkleber mit der Aufschrift "Biogas" zu sehen.
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In Deutschland gibt es aktuell rund 7500 Biogasanlagen.

Foto: dpa/Nicolas Armer

In Deutschland sind derzeit 7500 Biogasanlagen mit 3,1 GW Stromleistung installiert. Diese Anlagen könnten künftig erheblich dazu beitragen, die Schwankungen der wachsenden Stromerzeugung aus Wind und Sonne auszugleichen. Doch dafür sind sie überwiegend noch nicht ausgelegt.

Bisher sei es nur darauf angekommen, die größtmögliche Strommenge zu produzieren und in die Netze einzuspeisen, sagte Alfred Gayer, Geschäftsführer des Biogasvermarkters Envitec Energy. "Wir waren als Biogaser somit die ‚Grüne Braunkohle‘ in der Grundlasterzeugung", spitzte er zu. "Heute haben wir keine Einbahnstraße mehr, sondern müssen die Rückkopplung auf den Zielmärkten beachten."

Biogas in Zeiten des Strommangels  produzieren

Mit anderen Worten: Der Strom aus Biogas sollte möglichst in Zeiten des Strommangels und nicht in Zeiten eines Stromüberangebots produziert werden.

Anreize dafür gibt es seit über einem Jahr für Anlagenbetreiber, die ihren Strom nicht mehr wie bisher üblich an die Netzbetreiber, sondern an spezialisierte Ökostromvermarkter verkaufen. Bei dieser Direktvermarktung erhalten sie zusätzlich zu den gewohnten Einspeiseerlösen eine Managementprämie.

Bei Betreibern von Biogasanlagen kann noch zehn Jahre lang eine Flexibilitätsprämie hinzukommen, wenn sie einen Teil des erzeugten Stroms bedarfsgerecht zu bestimmten Zeiten einspeisen. Außerdem sind Mehrerlöse durch den marktgerechten Verkauf des Spitzenlaststroms erzielbar.

Prämien als Ausgleich für Mehrinvestionen

Michael Tiedemann, Vertriebsleiter des Biogasanlagenbauers MT-Energie, rechnete vor, dass ein Betreiber einer Standardanlage so über zehn Jahre trotz notwendiger Mehrinvestitionen deutlich höhere Gewinne erwirtschaften kann als bei einem Dauerbetrieb.

Bisher haben die Betreiber von Biogasanlagen nur das Grundmodell der Direktvermarktung mit Managementprämie gut angenommen. "Unseren Schätzungen zufolge ist ungefähr ein gutes Drittel der Strommengen aus Biogas in der Direktvermarktung", berichtete Uwe Holzhammer, Gruppenleiter am Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik. Deutlich weniger gefragt ist die Flexibilitätsprämie. Laut Holzhammer sind bisher nur 190 biogasbetriebene Blockheizkraftwerke mit insgesamt 70 MW angemeldet.

Rechtliche Unsicherheiten

Zu den Ursachen für das bisher geringe Interesse an der Flexibilitätsprämie zählen möglicherweise rechtliche Unsicherheiten für die Anlagenbetreiber, die bisher nicht eindeutig geklärt werden konnten. Immerhin sind erhebliche Investitionen notwendig, um eine bestehende Biogasanlage für eine flexible Stromproduktion umzurüsten. So muss die Anlage mit einer Kommunikationsbox ausgerüstet werden, über die der Vermarktungspartner die Lastkurven für die Stromproduktion steuern kann.

Damit trotz schwankendem Kraftwerkseinsatz die gleiche Substrat- und Biogasmenge wie bisher verarbeitet werden kann, empfehlen Gayer und Tiedemann, die Kraftwerksleistung auszubauen, etwa von 550 kW auf 830 kW.

Gayer präsentierte in Berlin auch eine Alternative zur Kraftwerkserweiterung. Dabei wird die Biogasanlage um eine kleine Aufbereitungsanlage für Biomethan ergänzt. Die Aufbereitungsanlage kann das Rohgas in den Zeiten verarbeiten, in denen das Kraftwerk nicht oder nur mit Teillast läuft, und das erzeugte Biomethan in das öffentliche Gasnetz einspeisen.

Automatisiertes Fütterungssystem

Während sich die Kraftwerke noch relativ leicht an die steilen Laständerungskurven des Strommarktes anpassen können, ist dies mit den anderen Bestandteilen einer Biogasanlage deutlich schwieriger zu bewerkstelligen. Doch auch sie müssen besser steuerbar werden. Einerseits sollte immer genügend Rohgas für die Stromproduktion verfügbar sein, andererseits nicht zu viel Rohgas produziert werden, das dann abgefackelt werden müsste.

Grundsätzlich lässt sich die Gasproduktion mit einem automatisierten Fütterungssystem steuern. Je nachdem wie weit der Gasspeicher gefüllt ist, füttert es die Fermenter mit den Einsatzstoffen. Zwar gibt es derzeit offenbar noch Probleme, den genauen Gasfüllstand bei Tragluftspeichern zu bestimmen, generell ist es Gayer zufolge aber möglich, Gasprognosen zu berechnen, mit denen ein Lastgang für die Stromproduktion der Biogasanlage am nächsten Tag erstellt werden kann.

Speicher für Zwischenlagerung

MT-Energie setzt auf ein einfacheres Konzept. In den Anlagen dieses Unternehmens laufen Fütterung und Gasproduktion konstant. Das produzierte Rohgas wird in reichlich bemessenen Speichern zwischengelagert. "Wir wollen unsere Kunden nicht überfordern", begründete Tiedemann die Vereinfachung. "Die Stromvermarktung ist sowieso schon erst einmal ein hartes Brot."

Christoph A. Schug, Bereichsleiter des österreichischen Speicherherstellers Sattler, präsentierte eine ganz Palette von Möglichkeiten, bestehende Gasspeicher zu erweitern. Neben dem Neubau passender Speicher sei es auch möglich, bestehende Gärrest- und Substratbehälter mit gasdichten Systemen nachzurüsten und so zusätzliches Speichervolumen zu gewinnen.

Vor der Entscheidung darüber hält Schug eine strömungsmechanische Analyse der Gesamtanlage für unverzichtbar: "Der beste Speicher nützt nichts, wenn man am Ende einen Druckverlauf hat, bei dem das Gas nicht von einer Ecke in die andere fließt."

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Von Stefan Schroeter | Präsentiert von VDI Logo
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