Steigerung der Effizienz der Stromerzeugung aus Biogas

Dr. Andreas Obermeier (Uni Bayreuth) hat die neue ORC-Anlage mitentwickelt, mit deren  Hilfe aus Abwärme von Blockheizkraftwerken Strom erzeugt werden kann.

Dr. Andreas Obermeier (Uni Bayreuth) hat die neue ORC-Anlage mitentwickelt, mit deren Hilfe aus Abwärme von Blockheizkraftwerken Strom erzeugt werden kann.

Uni Bayreuth testet im Auftrag der Bioenergieregion Bayreuth neues Verfahren

Die Effizienz der Stromerzeugung aus Biogas kann durch ein neues technisches Verfahren gesteigert werden, welches die Universität Bayreuth im Auftrag der Bioenergieregion Bayreuth an drei regionalen Biogasanlagen getestet hat. Dabei wird aus bislang ungenutzter Abwärme zusätzlicher Strom erzeugt. Eine durchschnittliche Biogasanlage könnte dadurch bis zu 70 weitere Haushalte mit Strom versorgen.

Wo gearbeitet wird, entsteht Wärme. Dies gilt auch für die Motoren der BiogasBlockheizkraftwerke, die an den Standorten von Biogasanlagen Strom erzeugen. Es entsteht dabei sogar mehr Wärmeenergie als Strom. Während jedoch der erzeugte Strom in das Stromnetz eingespeist und andernorts genutzt werden kann, ist die optimale Wärmenutzung vielfach ein Problem. Denn nicht immer ist es wirtschaftlich oder technisch möglich, ein Nahwärmenetz zu begründen oder die Abwärme für technische Anlagen zu verwenden. Daher verpufft aktuell alleine in der Bioenergieregion Bayreuth jährlich eine Wärmemenge, die dem Energiegehalt von vier Millionen Litern Heizöl entspricht.

Im Auftrag der Bioenergieregion Bayreuth wurden daher vom SteinbeisTransferzentrum Angewandte Thermodynamik, Energie- und Verbrennungstechnik, welches am Lehrstuhl für Technische Thermodynamik und Transportprozesse (LTTT) der Universität Bayreuth angesiedelt ist, die Einsatzmöglichkeiten eines neuen Konzepts zur Stromerzeugung aus Motorabgasen von BiogasBlockheizkraftwerken (BHKW) untersucht. Dabei wurde überprüft, inwieweit mittels einer kleinen ORC-Anlage (Organic Rankine Cycle) auch aus jener Abwärme, die als „Abfallprodukt“ bei der Stromerzeugung aus Biogas entsteht, in einem zweiten Schritt noch zusätzlicher Strom erzeugt werden kann.

Den Untersuchungen wurden reale Daten von drei Biogas-BHKWs aus der Region zugrunde gelegt. Anhand von computergestützten Modellrechnungen wurden die Stromerzeugungspotenziale einer neuartigen, am LTTT mit entwickelten Mini-ORCVersuchsanlage ermittelt und hinsichtlich ihrer Effizienz und Wirtschaftlichkeit mit anderen ORC Anlagenvarianten verglichen.

Bei den betrachteten Biogas-BHKWs könnte aus der bislang noch ungenutzten Abwärme mit der neuartigen Mini-ORC Anlage jährlich eine zusätzliche Strommenge zwischen 125.000 kWh und 220.000 kWh erzeugt werden, womit pro Anlage bis zu 70 Haushalte versorgt werden könnten.

Aufgrund der bislang noch vergleichsweise hohen Anlagenkosten ist allerdings mit Amortisationszeiten von mindestens fünf Jahren zu rechnen. Sofern sich keine anderweitige Abwärmenutzung realisieren lässt, beispielsweise eine Wärmeversorgung von Nachbarhäusern, kann die Installation einer ORC-Anlage durchaus ökonomisch sinnvoll sein. Aus Sicht der Energieeffizienz und des Klimaschutzes ist sie es ohnehin.

In der Bioenergieregion Bayreuth wären prinzipiell etwa 40 bis 50 Prozent der vorhandenen Biogasanlagen für die neue Technik geeignet. Die komplette Studie kann auf der Website der Bioenergieregion Bayreuth www.bioenergieregion-bayreuth.de (Unter Infos / Downloads / Links) heruntergeladen werden.

Weitere Informationen im Web:
www.bioenergieregion-bayreuth.de
www.LTTT.uni-bayreuth.de