biovolatil

Resiliente kommunale Energiesysteme mit bedarfsgerechter Vergasung nachhaltiger Biomasse und mitteltiefer Geothermie
-
FKZ-Nr.:
03EI5488
Ziel des Vorhabens biovolatil ist die Erhöhung der energiebezogenen Resilienz von Kommunen durch autarke, klimaneutrale Energiegewinnung und -speicherung unter Einbeziehung nachhaltiger Biomasse und geothermischer Speicher.
Der fluktuierenden Energiegewinnung aus Sonne und Wind steht ein fluktuierender Leistungsbedarf an elektrischer und thermischer Energie gegenüber, wobei diese Schwankungen nicht deckungsgleich sind. Dies kann durch regionale und überregionale Netze ausgeglichen werden. Im Sinne einer resilienten Volkswirtschaft ist es jedoch sinnvoll, einen Ausgleich bereits lokal zu ermöglichen.
#
Biomassevergasung, KWK, Sektorkopplung, Strom, Systemintegration, Validierung Marktpotenzial, Wärme, Minderung von Treibhausgasen und Umwelteffekten, Rest- und Abfallstoffe, Flexibilisierung
03EI5488A

Im AP1 zu Biomassekraftwerken arbeitet UMSICHT insbesondere bei der Entwicklung flexibler Leistungsbetriebskonzepte für Wirbelschichtvergaser und bei spezifischen Speicherlösungen für eine bessere Integration in volatile Energiesysteme. Die Standortanalyse in AP3 wird von UMSICHT koordiniert. Es werden umfassende Analysen der Biomassepotenziale an den Beispielstandorten Oberhausen und Zittau durchgeführt. Außerdem werden die Strom- und Wärmesektoren für die Integration der neuen Technologien in bestehende Energieinfrastrukturen bewertet. Das AP4 zur Anlagenmodellierung wird ebenfalls von UMSICHT koordiniert. Es werden dynamische Modelle für die Biomassevergasungsanlagen und deren Kopplung mit geothermischen Speichersystemen entwickelt und anschließend global optimiert. Diese Modellierung umfasst Energiemanagement, Volatilitätsvorhersage und Systemoptimierung. In der ökonomischen Bewertung in AP5 analysiert UMSICHT die wirtschaftliche Attraktivität der entwickelten Konzepte mittels Kapitalwertmethode und Annuitätenrechnung. Schließlich koordiniert UMSICHT das gesamte Projekt, kommuniziert mit dem Fördergeber, managt Schutzrechte und organisiert die Verbreitung der Projektergebnisse.

03EI5488B

Im Arbeitspaket 1 werden u. a. Lösungen zur Steigerung der Flexibilisierung von Biomassevergasungs-BHKWs bezüglich einer bedarfsgerechten Bereitstellung von elektrischer und thermischer Energie erarbeitet. Ein Biomassevergasungs-BHKW der Burkhardt GmbH, das an einem Standort von Burkhardt installiert ist, dient hierzu als Demonstrator im kommerziellen Maßstab. Es wird die Datengrundlage zur Anlagen-Betriebsvariabilität erweitert und verifiziert. Am Demonstrator werden konstruktive als auch verfahrenstechnische Änderungen zur Steigerung der Betriebsvariabilität umgesetzt und getestet. Die im Arbeitspaket 4 erarbeitenden dynamischen Modelle werden am Demonstrator zur Verifizierung nachgebildet.

03EI5488C

EnProCo übernimmt im AP4 die Aufgabe der Prozesssimulation. Das Ziel dabei ist die Vereinfachung der experimentellen Tätigkeit und gezielte Vorhersage der Prozesszustände anhand der entwickelten Prozesssimulationen. Die stationäre Bilanz ermöglicht die angestrebten Prozessoperationen in dem globalen Aspekt korrekt auszulegen und später auch zu optimieren. Weiterhin, die bestehende Prozessmodelle sollen beim Bedarf auch an die Bereitstellung von Wärme und Strom im Netz durch andere Quellen wie Sonnen- und Windenergie angepasst werden.

03EI5488D

Durch die HSZG werden im Wesentlichen die Arbeitspakete AP1 (Biomassekraftwerke) und AP4 (Anlagenmodellierung) bearbeitet, Partner D koordiniert das AP1. Im AP1 werden die Daten und die Flexibilität von Biomassevergaser(BV)-BHKW (Start-/Stopp-Betrieb) und Kurzzeit-Speichern für die dynamische Modellierung und Optimierung (AP4) ermittelt. Auch notwendige Informationen über den Brennstoffbedarf und die Emissionen/Umweltauswirkungen der BV-BHKW für die Bearbeitung des AP5 werden eruiert Die Arbeiten am Demonstrator (AP1.4), durchgeführt von Burkhardt GmbH, werden fachlich begleitet. Im AP4 werden die Arbeiten zur Anlagenmodellierung und -optimierung gemeinsam mit den Partnern durchgeführt. Es werden weiterhin Beiträge zur Integration der Geothermie in die Kraftwerksumgebung (AP2.3) und zum AP6 (Koordination, Schutzrechte, Verbreitung der Ergebnisse) geleistet.

03EI5488E

Wärmesenkenanalyse, Entwicklung von Wärmenutzungskonzepten, Ökonomiestudie Wärme, Biomassepotenziale, Ökobilanzen.

Partner 03EI5488A

Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
UMSICHT, IEG

Pin IconNicht vorhanden

Projektleitung:
Johannes Voß
Phone Icon +49 208 8598 1494
Mail Icon johannes.voss@umsicht.fraunhofer.de

Weitere Ansprechperson:

Timm Eicker +49 234 3385 8184 timm.eicker@ieg.fraunhofer.de

Partner 03EI5488B

Burkhardt GmbH

Pin IconKreutweg 2, 92360 Mühlhausen

Weitere Ansprechperson:

Markus Kollmer +4991859401713 m.kollmer@burkhardt-gmbh.de

Partner 03EI5488C

EnProCo Berlin GmbH

Pin IconVolmerstr. 7A, 12489 Berlin

Projektleitung:
Dr. Ing. Quido Smejkal
Phone Icon 01707756805
Mail Icon quido@enproco-berlin.com

Weitere Ansprechperson:

Dr. Ing. Arash Bagherzadeh 03063924346 arash@enproco-berlin.com

Partner 03EI5488D

Hochschule Zittau/Görlitz
Institut für Prozesstechnik, Prozessautomatisierung und Messtechnik

Pin IconNicht vorhanden

Weitere Ansprechperson:

Prof. Dr.-Ing. habil. Tobias Zschunke +49 3583 612-4843 T.Zschunke@hszg.de Dipl.-Ing. Ulrike Gocht +49 3583 6124544 u.gocht@hszg.de

Partner 03EI5488E

ifeu - Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg gGmbH

Pin IconNicht vorhanden

Weitere Ansprechperson:

Sebastian Blömer +49 (0)6221 4767-28 sebastian.bloemer@ifeu.de Nils Rettenmaier +49-(0) 6221/4767-24 nils.rettenmaier@ifeu.de

Partner 03EI5488UA

Energieversorgung Oberhausen Aktiengesellschaft (evo)

Pin IconNicht vorhanden