Projekt

BioSaiFle - Biogas Saisonal Flexibilisiert

Systemdienlicher Ausgleich der jahreszeitlichen Schwankungen des Energiebedarfs durch saisonal flexibilisierte Biogaserzeugung am Praxisbeispiel der Nutzung von Extensiv- und Biotopgrünland

Projektförderung | Auftraggeber

Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.

Projektlaufzeit

01.01.2017 - 31.12.2022

Im Forschungsprojekt BioSaiFle soll die Eignung von Schnittgut aus Extensiv- bzw. Biotopgrünland (z.B. FFH-Mähwiesen) für die saisonale Flexibilisierung (Saisonalisierung) der Bioenergie untersucht werden. In den Sommermonaten soll schwer abbaubares Schnittgut verwertet und für diesen Zweck adäquat aufbereitet werden. In den Wintermonaten soll dann durch die Zufuhr leicht umsetzbarer Substrate die Anlagenleistung wieder gesteigert werden. Zusätzlich zur Saisonalisierung kann durch Gas- und Wärmespeicherkapazitäten eine kurzfristige Bereitstellung von Flexibilität in der Gasnutzung erfolgen. Die Betriebskonzepte werden für verschiedene Landschaften und Naturräume anhand von Beispielen aus Baden-Württemberg und Brandenburg geprüft und ihre Transferpotenziale für andere Bundesländer bestimmt. Dazu wird mit Praxisakteuren, in BW z.B. dem Landratsamt Reutlingen, zusammengearbeitet. Neben dieser praxisorientierten, technischen Fragestellung soll die Saisonalisierung als Gesamtkonzept einer detaillierten ökologischen und ökonomischen Untersuchung auf Anlagen- und Energiesystemebene unterzogen werden, um die Vorteilhaftigkeit der Saisonalisierung und das Potential für die BGA in Deutschland zu bestimmen.

  1. Bestimmung des saisonalen Strom-Wärmebedarfs und Erstellung von benötigten saisonalen Biogasproduktionsprofilen unter Beachtung der saisonalen und regionalen Verfügbarkeit von Substraten
  2. Identifizierung geeigneter Ernte- und Aufbereitungsverfahren und Ermittlung von Biogas-ertragspotentialen von bisher wenig nutzbaren Substraten aus naturschutzrelevanten Extensivwiesen und Biotopgrünland wie FFH-Mähwiesen unter Beibehalt oder Förderung der floristischen Ausstattung
  3. Ermittlung der biologischen Prozessrestriktion für eine saisonale Fahrweise der Gasproduktion und Überprüfung der saisonalen Gasprofile mittels eines biologischen Simulationsmodells
  4. Untersuchung dieser Substrate in einer Biogasanlage im Praxismaßstab mit Hinblick auf die saisonale Nutzung und der sich daraus ergebenden Auswirkungen auf relevante Betriebsparameter
  5. Ökologische und ökonomische Analyse der Praxisanlagen und Übertragung sowie Bewertung für den Bestand unter Berücksichtigung regionaler, technischer, ökologischer und ökonomischer Faktoren und Leistungskennzahlen wie z.B. Stromgestehungskosten und Erlösmöglichkeiten
  6. Bestimmung der Potentiale einer saisonalen Flexibilisierung im Strom-Wärme System unter Berücksichtigung des Bestandes in Deutschland
  7. Bestimmung der Auswirkungen des saisonalen Betriebs unter Berücksichtigung der Ziele des EE-Ausbaus und Klimaschutzzielen im Strom-Wärme System
  • Ermittlung des Einflusses der Lagerung des Grüngutes auf die spezifischen Gaserträge
  • Untersuchungen zur Eignung verschiedener Aufbereitungsverfahren und Bestimmung des Einflusses auf den Gasertrag und die Kinetik der Gasbildung
  • Rechtlich-ökonomische Evaluierung des Einsatzes von Landschaftspflegematerial in Biogasanlagen
  • Erkenntnisse zur Nutzung von artenreichem extensiv- Grünland unter Erhalt oder Förderung der Artenvielfalt bei gleichzeitiger Erzielung von ökonomisch nutzbaren NaWaRos
  • Bestimmung von Gasertragspotenzialen und Abbaugeschwindigkeiten des FFH-Schnittgutes in Abhängigkeit von Biotoptyp, Schnittzeitpunkt, Aufbereitung und Lagerung
  • Ausgearbeitete Konzepte für unterschiedliche Substratangebote und Bedarfsprofile
  • Auswirkungen der Saisonalisierung im Praxismaßstab
  • Ökologische Auswirkungen der Substratvorketten (FHH-Schnittgut)
  • Optimale Substratmixe für die saisonale Gasproduktion
  • Vergleich verschiedener Saisonalisierungs-Varianten im regionalen Bestand
  • Prognosen für Bestandsentwicklung und Auswirkung der Umsetzung einer Saisonalisierung
  • Aussagen zu Entwicklungspfaden bestehender Biogasanlagen durch Nutzung der saisonalen Fahrweise innerhalb des Strom-Wärmesystems.
  • Effekte der Saisonalisierung auf ein kostenoptimales System; Randbedingungen der Sinnhaftigkeit saisonaler Fahrweise

Der Projektverbund setzt sich aus der Universität Stuttgart (in Form des Instituts für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung), der Universität Hohenheim (in Form der Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie) und dem Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e.V. als Forschungseinrichtungen sowie dem assoziierten Partner des Landkreises Reutlingen zusammen. Der Landkreis repräsentiert dabei die Sicht des Naturschutzes und sorgt dafür, dass die Nutzung der Schnittgutsubstrate zu Erhalt oder Förderung der betroffenen Flächen beiträgt und dass die Ergebnisse des Vorhabens an die regionalen Interessensgruppen im Bereich Naturschutz, Biodiversität und Biogas herangetragen und vorgestellt werden können.

Die Unterauftragnehmer, der Obst- und Gartenbauverein Eningen unter Achalm e.V., der Landschafts-Förderverein Nuthe-Nieplitz-Niederung e.V sowie die Energiegenossenschaft Gussenstadt eG ergänzen das Konsortium speziell mit ihren praxisrelevanten Arbeiten und ihrer Erfahrung in den Bereichen Substratbereitstellung (OGV, NNV) und saisonale Gasproduktion und -nutzung (EGG).

Ihr Ansprechpartner

Ludger Eltrop
Dr.

Ludger Eltrop

Abteilungsleiter

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