Aufrufe
vor 4 Jahren

1/2 | 2012

  • Text
  • Unternehmen
  • Januar
  • Umweltmagazin
  • Deutschland
  • Energien
  • Anlagen
  • Strom
  • Energie
  • Deutschen
  • Deutsche

SPECIAL Erneuerbare

SPECIAL Erneuerbare Energien Biogasanlagen jetzt bedarfsgerecht führen Die Biogasanlage auf Hof Bast inBad Malente wird von Haase Energietechnik seit Mai 2011 im Verbund eines Regelenergie-Pools betrieben. Bild: Haase Energietechnik Das Erneuerbare-Energien-Gesetz 2012 fördert die bedarfs- und marktorientierte Stromproduktion. Umden neuen Erfordernissen einer steuerbaren Energieerzeugung gerecht werden zu können, müssen die verfahrenstechnischen und betrieblichen Voraussetzungen vor allem großer Biogasanlagen angepasst werden. Frank Kolboom Die bisherige Fahrweise von Blockheizkraftwerken (BHKW) auf Biogasanlagen ist auf kontinuierlichen Dauerlastbetrieb optimiert. Bedingt durch die Vergütungsvorgaben des alten Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) ist dabei die Stromerzeugung auf maximale, bandartige Produktion eingestellt. Die Leitlinie war bisher: Jehöher die Verfügbarkeitund die damit einhergehende Stromproduktion, desto wirtschaftlicherdie Biogasanlage. Regelungen zum Betrieb unterhalb dieses Optimums gabesallenfalls partiell, um dem kostenträchtigen intensiven Verschleiß von Materialien zu begegnen. Das Betriebsregime der Vergärungsstreckewar ebenfalls aufdiese Belangeabgestimmt. Die Personalplanung –Bereitschaftebenso wie Störungsdienst –und die Ersatzteilhaltung entsprachen den Notwendigkeiten eines maximierten Dauerlastbetriebes. Haase Energietechnik betreibt unter diesen Voraussetzungen seit dem Jahr 2005 zehn Biogas-/Biomethananlagen mit rund 10 Megawatt elektrisch(MW el ) Leistung. Insgesamt544 Millionen KilowattstundenStrom wurden so erzeugt. Biogas gleicht Überund Unterdeckung aus Zukünftig soll nach dem Willen des Gesetzgebers Strom aus Biogasanlagen als lastorientierte Marktenergie eingesetzt werden, um Über- und Unterdeckungen auszugleichen. Solche Schwankungen entstehen in zunehmendem Maße durch fluktuierende, nicht steuerbare Energien, insbesondere aus Wind und Sonne. 20 UmweltMagazin Januar -Februar2012

Gemäß EEG 2012 kann deraus Biogasanlagen gewonnene Biostrom direkt vermarktet werden –Stichwort Marktprämie mit Managementprämie. Außerdem kann er als negative Regelenergie in Form eines virtuellen Kraftwerks oder im Rahmender Flexibilitätsprämie eingesetztwerden. Dies istauchals Option bei einemvirtuellenVerbundmehrererBiogasanlagen möglich. Dieneuen Regelungen zielen inihrer wirtschaftlich positiven Wirkung tendenziell auf Anlagen > 500 Kilowatt elektrisch (kW el )ab, um die steuerbare Stromproduktion durch Biogasanlagen dieser Größenordnungzufördern. Zudemverursachensie erhöhte Anforderungen an das BetriebsregimeeinerBiogasanlage. Auf neue Betriebsszenarien eingestellt Haase Energietechnik bietet den Betrieb von Biogasanlagen als Dienstleistung an und stellt sich auf neue Betriebsszenarien gemäß EEG 2012 aktiv ein. Konsequenzen ergeben sichfür die Fahrweise der Vergärungsstrecke ebenso wie für den BHKW-Betrieb und die Stromvermarktung. DieStrukturder Substrate kann so angepasstwerden, dass schnellerwie langsamer abbaubare Stoffe für die Gasproduktion zur Verfügung stehen. Die Eintragsvorrichtungen sind dementsprechendzuplanen. Grafik: Clean Energy Sourcing GmbH Ausreichend Gasspeicher werden wichtiger Die Gasproduktion sollte von der Stromproduktion weitgehend entkoppelt werden.Das istmöglichdurch Gasspeichersysteme.Auchdie Gärresteendlager fungieren in diesem Zusammenhang als Reservegasspeicher. Die Gasmengenkapazität der vorhandenen Speicher mussgemessenwerden. Unter Umständen sind Speicherkapazitäten nachzurüsten, um die Stromproduktion besser planen zu können. Bei solchen Nachrüstungen istauf die Vorgaben der Störfallverordnung zu achten. Die Steuerung der Anlagen sollte so umgestaltet werden, dass die Zielfunktionen der einzelnen Stromverwertungsmöglichkeiten – ob nun Regelenergie,Marktprämie oderFlexibilitätsprämie –den höchstenwirtschaftlichen Nutzen bieten und diese sich nicht in der Fahrweise wirtschaftlich entgegenstehen. Höhere Anforderungen ans Betriebspersonal Auch auf das Personal kommen erhöhte Anforderungen zu. Das Betriebspersonalmussinder Lage sein,alle Mechanismen einer intermittierenden Fahrweise der Biogasanlage zuverstehen und zu bewältigen. Im Gegensatz zu den einfacheren Anforderungen beim Dauerbetrieb einer Anlage mit Bandstromproduktion ist esandieser Stelle sicherlich erforderlich, das Betriebspersonal weiter zu qualifizieren. DieErsatzteile und die Wartungszyklen sind wegen häufiger An- und Abfahrvorgänge, insbesondere bei den Gasmotoren, entsprechend neu zu bewerten. Die starken Schwankungen im Einspeiseverhalten von Windund Solaranlagen müssen über Regelenergie ausgeglichen werden, umdas Netz stabil zu halten. Strom aus Biogasanlagen eignet sich als Ausgleichsenergie. Fazit Die Entwicklung von intelligenten Steuerungenfür die markt- und bedarfsgerechte Stromproduktion auf Biogasanlagen wird rasant fortschreiten. Neben derqualitativen Aufwertung desBetriebsregimes einer Biogasanlage darf die damit verbundene Neustrukturierung des Stoffstrommanagements der Substrate nicht aus den Augen verloren werden.Nur durch die EinbeziehungallerrelevantenProzessparameterist eine ausbalancierte qualitative Struktur innerhalb desProduktionsprozesseszuerzielen. In Zukunft werden zunehmend Dienstleistungsmodelle für Investoren angebotenwerden, die denveränderten EEG-Rahmenbedingungen Rechnung tragen. Sie müssen die komplexerenBetriebsbedingungen vonsolchen Biogasanlagen abbilden, die als Lastspeicher und marktorientierte Stromerzeugungsanlagen funktionieren, um Bioenergie unter anderem als Ausgleichsenergie aufdem Strommarkt zu platzieren. Das erfordert ein höher qualifiziertes Betriebspersonal, das inder Lage sein muss, das intermittierende Betriebsregime der Biogasanlage sozuführen, dass derStrom als Regelenergie vermarktet werden kann sowie last-, bedarfsund marktgerecht produziert wird. Dies istbesonders bei denhochtechnisierten Biomethananlagen angezeigt, die zukünftig ihren Beitrag zu Methanspeicherungleisten werden. Frank Kolboom, Haase Energietechnik AG &Co. KG, Neumünster, frank.kolboom@haase.de UmweltMagazin Januar -Februar2012 21

Ausgabenübersicht