Biogasanlagen mit Batteriespeichern kombinieren

Durch den Umbau des Energiesystems hin zu hohen Anteilen an Erneuerbaren Energien steigt die Bedeutung von Energiespeichern. Elektrochemische Stromspeicher, insbesondere Batterien, erleben gerade eine dynamische Entwicklung hinsichtlich Leistung, Verfügbarkeit und Kosten. Ergänzend dazu kann Bioenergie, z. B. in Form von Biogasanlagen, bereits heute als chemischer Energieträger und -speicher im Stromsektor flexibel eingesetzt werden. Das Projekt BioBatSys des Fraunhofer-Instituts für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE kombiniert Biogasanlagen mit Batteriespeichern, um neue Vermarktungswege zu eröffnen.

Beide Formen der Energiespeicherung unterscheiden sich in ihren technischen und ökonomischen Eigenschaften und damit in ihren Einsatzfeldern. Batterien können kurzfristig sehr hohe Leistungen zur Verfügung stellen, während Biogasanlagen mit einer höheren mechanischen Trägheit versehen sind, dafür aber über einen im Vergleich zu Batterien längeren Zeitraum Energie speichern und bedarfsgerecht abrufen können.

Systeme mit einer gezielten und aufeinander abgestimmten Kombination aus flexibel betriebener Biogasanlage und einem hochdynamischen Batteriespeicher können nicht nur die bisher adressierten Einsatzfelder bedienen – wie die Einspeisung nach EEG oder die Vermarktung über Direktanbieter – sondern auch den Weg für neue Anwendungsfelder freimachen.

BioBatSys steht für Biogasanlagen-Batterie-System. Das Projekt legt den Fokus auf Biogasanlagen und untersucht, ob durch die gezielte Kombination mit Batteriespeichern eine Optimierung des Eigenverbrauchs oder zusätzliche Vermarktungsoptionen etabliert werden können. Dabei gilt es sowohl technologisch als auch ökonomisch vorteilhafte Lösungen hinsichtlich Zuverlässigkeit, Lebensdauer und Nachhaltigkeit in der Betriebsführung zu finden.

Im Rahmen von BioBatSys werden zunächst potenzielle Anwendungsfälle ermittelt, bevor im Anschluss an repräsentativen landwirtschaftlichen Betrieben mit eigener Biogasanlage überprüft wird, welche der Anwendungsfälle aus techno-ökonomischer Sicht machbar sind. Um den Praxisbezug weiter zu schärfen, wird abschließend für zwei bestehende Biogasanlagen berechnet, ob durch einen oder mehrere Anwendungsfälle der Betrieb der Biogasanlagen optimiert werden kann. In einer zweiten Phase ist die Umsetzung an einer realen Biogasanlage durch das Fraunhofer IEE geplant, um die Rentabilität des ermittelten Anwendungsfalls in der Praxis zu beweisen.

BioBatSys wird vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gefördert. Informationen und Ansprechpartner finden Sie unter dem Förderkennzeichen 2220NR036X.

Fachansprechpartner:
Dipl.-Ing. Christian Dick, Projektleiter
christian.dick@iee.fraunhofer.de
+49 561 7294-485

Hintergrund zur Expertise des Fraunhofer IEE

Das Fraunhofer IEE forscht seit mehr als 30 Jahren an der Systemintegration Erneuerbarer Energien in das Energiesystem. Im Bereich der Batterieforschung zeichnet sich das IEE durch eine hohe Kompetenz in der Dimensionierung, Simulation und Modellierung der physikalisch-elektrochemischen Prozesse aus und wendet die Ergebnisse in der Industrie an. Im Bereich Biogas zählt das IEE zu den Pionieren der Umwandlung dieser Systeme hin zu hochflexiblen Erbringern von Systemdienstleistungen. Unabdingbar für die Entwicklung von systemtechnischen Lösungen ist eine techno-ökonomische Analyse, in der das IEE langjährige Expertise besitzt. Auf Grundlage dieser Kompetenzen entwickelt das Fraunhofer IEE mit BioBatSys Lösungen zur Kombination dieser Technologien. Im Falle der anschließenden technischen Umsetzung der zukunftsfähigen Lösungen kann das IEE von seinen langjährigen Erfahrungen im Aufbau von Anlagen im technischen Maßstab profitieren und diese Lösungen an realen Anlagen umsetzen.

Über die FNR

Die FNR ist seit 1993 als Projektträger des BMEL für das Förderprogramm Nachwachsende Rohstoffe aktiv. Sie unterstützt außerdem Forschungsthemen in den Bereichen nachhaltige Forstwirtschaft und innovative Holzverwendung.

Weitere Informationen: https://www.iee.fraunhofer.de

BILD: © Grafik: Fraunhofer IEE | U. Werner

Das Projekt BioBatSys kombiniert Biogasanlagen mit Batteriespeichern: Batterien können kurzfristig sehr hohe Leistungen zur Verfügung stellen, während Biogasanlagen mit einer höheren mechanischen Trägheit versehen sind, dafür aber über einen im Vergleich zu Batterien längeren Zeitraum Energie speichern und bedarfsgerecht abrufen können. Ziel ist es, mit dieser Kombination einerseits neue Vermarktungswege zu erschließen und andererseits den Eigenverbrauch zu optimieren.
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