Biogas-Messprogramm III - Teilvorhaben 1: Faktoren für einen effizienten Betrieb von Biogasanlagen
Bundesweites Biogas-Messprogramm (BMP)

Seit Inkrafttreten des Gesetzes zur grundlegenden Reform des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) zum 1. August 2014 ist der Neubau von Biogasanlagen in der Landwirtschaft in Deutschland stark zurückgegangen. Da gleichzeitig bisher nur wenige Anlagen stillgelegt wurden, ist das mittlere Alter der ca. 9000 Bestandsanlagen in Deutschland tendenziell im Ansteigen begriffen.
Der Biogassektor kann und muss seinen Beitrag zur Umstellung des gesamten Energieversorgungssystems auf erneuerbare Energieträger leisten. Kostenseitig kann festgestellt werden, dass die Bereitstellungskosten für Strom aus Biogas in den letzten Jahren nicht wesentlich gesunken sind. Aufgrund einer zu einem hohen Anteil von Substratpreisen bestimmten Kostenstruktur muss die Effizienz der Verwertungskette gesteigert und die Energiebereitstellung aus Biogas flexibler und vielfältiger gestaltet werden.

Ziele des Vorhabens

Das Biogas-Messprogramm (BMP) soll den Stand der Technik der Biogastechnologie im Lichte aktueller und zukünftiger Entwicklungen abbilden. Dafür wird an einer repräsentativen Anzahl von Biogasanlagen in Deutschland ein detailliertes Monitoring durchgeführt. Das Institut für Landtechnik und Tierhaltung an der LfL war bereits Projektpartner in den beiden vorausgegangenen Phasen des BMP.
Übergeordnetes Ziel des aktuellen Biogas-Messprogramms III ist es, neue Methoden zur Bewertung der Effizienz von Biogasanlagen, im speziellen der Quantifizierung des Erfolgs von Repowering-Maßnahmen zu entwickeln und zu evaluieren. Im Fokus der methodischen Weiterentwicklung stehen Vorschriften zur Probenahme und Probenbehandlung, der Prozessbewertung über Massen- und Energiebilanzen sowie der Analyse der biologischen Prozessstabilität und Substratausnutzung. Das Projekt wird dazu genutzt, diese Methoden stärker in die Praxis hineinzutragen und durch die Veröffentlichung der Ergebnisse und der angewandten Methoden eine breitenwirksame Streuung dieser innovativen Herangehensweisen zu erzielen.

Vorgehensweise

Um eine fundierte Datengrundlage zur Weiterentwicklung von Methoden der Effizienzbewertung von Biogasanlagen bereitstellen zu können, wird an 60 Praxisbiogasanlagen in Deutschland ein detailliertes Prozessmonitoring durchgeführt. Die Anlagenauswahl erfolgte anhand der jährlich durchgeführten Anlagenbefragung durch das DBFZ Leipzig. Diese wurde für die Zwecke des Projekts um Detailfragen zur messtechnischen Ausstattung der Biogasanlagen erweitert.
Voraussetzung zur Bewertung des Betriebserfolgs im Status Quo bzw. nach erfolgten Repowering-Maßnahmen ist die Untersuchung des Anlagenbetriebs über einen ausreichend langen Zeitraum. Als Bewertungsmaßstab werden die im Rahmen des Biogas-Monitoring an der LfL und im BMP entwickelten und etablierten Effizienz-Kenngrößen herangezogen. Für jede im BMP begleitete Praxisbiogasanlage werden eine Ad hoc-Bewertung des Anlagenzustands sowie eine Schwachstellenanalyse mit entsprechender Ursachenforschung durchgeführt. Hierfür wird die am Institut für Landtechnik und Tierhaltung entwickelte Methode zur Bewertung von Biogasanlagen (Biogas Doc) angewandt.
Werden an einer Anlage signifikante Schwachstellen ermittelt, kann der zu erwartende Erfolg möglicher Verbesserungsmaßnahmen abgeschätzt werden, indem der Zielstatus simuliert wird (siehe folgende Abbildung).

Abbildung Repowering BMP III

Ausblick

Derzeit liegen erst für wenige Monaten Daten aus dem Anlagenmonitoring vor. Die Methode der Effizienzbewertung wird dahingehend weiterentwickelt, dass der Betreiber damit eine kontinuierliche Überwachung der Anlageneffizienz durchführen kann. Hierzu dient die Webanwendung „Biogas-Doc“. Durch die Zusammenschau der im BMP erhobenen Anlagendaten soll es zukünftig für Betreiber von Biogasanlagen einfacher werden, Repowering-Maßnahmen zielgerichtet zu planen bzw. den Erfolg bereits durchgeführter Maßnahmen objektiv zu bewerten.
Projektinformation
Projektbearbeiter: Robert Kliche
Projektleiter: Dr. Mathias Effenberger
Laufzeit: 2016 – 2018
Finanzierung: FNR
Förderkennzeichnen: FKZ 22008913
Kooperationspartner: