Forschen für eine wirksame Flexibilisierung von Biogasanlagen

Im Rahmen des diesjährigen Biogas-Innovationskongresses, der Anfang Juni 2015 bei der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) in Osnabrück stattfand, wurden zum sechsten Mal Preise in den Kategorien Wissenschaft und Wirtschaft verliehen.

Den Wissenschaftspreis erhielt in diesem Jahr Eric Mauky für den Beitrag „Bedarfsgerechte Biogasproduktion durch modellprädiktive Fütterungsregelung im Praxismaßstab“. Eric Mauky ist Doktorand am Lehrstuhl Abfall- und Stoffstromwirtschaft der Universität Rostock und wissenschaftlicher Mitarbeiter am Deutschen Biomasseforschungszentrum (DBFZ) in Leipzig.

Zusammen mit seinen Kollegen entwickelte Eric Mauky ein simulationsgestütztes Fütterungsmanagement für Bestands-Biogasanlagen, welches die flexible Biogasproduktion unter Berücksichtigung eines Blockheizkraftwerk-Fahrplans und der Abbaugeschwindigkeiten unterschiedlicher Substrate ermöglicht.

Für die Umsetzung der Regelung wurde zuerst die generelle Flexibilität des biologischen Prozesses innerhalb von Biogasanlagen und deren Einfluss auf die Prozessstabilität untersucht. Dabei konnte ein hohes Maß an Flexibilität bei gleichzeitig stabilem Prozess im Technikums- und Praxismaßstab nachgewiesen werden. Aufbauend darauf, ist die modellprädiktive Regelung zur bedarfsgerechten Substratfütterung von Biogasanlagen entwickelt worden.

Die entwickelte Regelung kann Differenzen zwischen Energiebedarf und Energiebereitstellung durch ungeregelte Quellen im Netz (z. B. Wind und Solar) kompensieren und erlaubt es, den Anlagenbetrieb bei Ausfallzeiten (z. B. längere Wartungen) verlust- und emissionsarm zu gestalten. Getestet wurde diese Entwicklung an der DBFZ-Forschungsbiogasanlage und an der Biogasanlage „Unterer Lindenhof“ der Universität Hohenheim.

Die Entwicklung ermöglicht die Vermeidung von Verlusten, Über- und Unterproduktion durch präzises Gasspeichermanagement und vorausschauende Prozessführung bei geringem technischem und ökonomischem Aufwand. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass Einsparungen zusätzlicher Investitionen in Gasspeicherkapazitäten von bis zu 50 % durch flexible Fütterung möglich sind.

„Diese Forschungsarbeiten von Eric Mauky sind ein wichtiger Meilenstein zur effizienten Flexibilisierung von Biogasanlagen und die Grundlage für die Integration in das Energiesystem der Zukunft“, sagt Prof. Nelles, der an der Universität Rostock den Lehrstuhl für Abfall- und Stoffstromwirtschaft an der Universität Rostock leitet und sich seit drei Jahren auch als wissenschaftlicher Geschäftsführer am DBFZ in Leipzig engagiert.

„Über den Biogas-Innovationspreis haben wir uns sehr gefreut. Dies ist ein weiterer Beleg für die hervorragende Kooperation zwischen dem DBFZ und der Agrar- und Umweltwissenschaftlichen Fakultät der Uni Rostock“, so Nelles weiter. Auch international sind insbesondere die Kompetenzen zur stofflichen und energetischen Verwertung von biogenen Abfällen und Reststoffen sehr gefragt.

So waren Prof. Nelles und sein Team z.B. im Mai auf der „International Conference on Solid Waste 2015“ in Hong Kong (rund 900 Teilnehmer) mit fünf Beiträgen vertreten und Nelles ist einer der vier Herausgeber des 1.200-seitigen Tagungsbandes.

Kontakt:
Universität Rostock
Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät
Prof. Dr. mont. Michael Nelles
Fon: +49 (0)381 498 3400
Mobil: +49 (0)170 380 2449
eMail: michael.nelles@uni-rostock.de