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Projekttreffen STEP auf dem Firmengelände von ATS - Agro Trading & Solutions in Hardegsen (Foto: DBFZ)

Biogas | KWK | Biomassetechnologien | Systemintegration | Systemstudien

FKZ-Nr. 03KB102

FlexFuture - Integration von Biogasanlagen in Netze mit hohem Anteil fluktuierender Stromerzeuger

Biogasanlage Zellerfeld (Foto: THI)

Dauer

  • 01.12.2014 – 28.02.2017

Kontakt

Technische Hochschule Ingolstadt
Institut für neue Energie-Systeme (InES)
Esplanade 10
85049 Ingolstadt

Prof. Dr. Wilfried Zörner – Projektleiter
Telefon: +49 (0)841 9348 2270
E-Mail: wilfried.zoerner‍@‍thi.de

Katharine Bär – Direkte Ansprechpartnerin
Telefon: +49 (0)841 9348 6453
E-Mail: katharina.baer‍@‍thi.de

Matthias Sonnleitner – Ehemaliger Projektmitarbeiter

Georg Häring – Ehemaliger Projektmitarbeiter

Partner

03KB102B - UTS Biogastechnik GmbH
03KB102D - PROLIGNIS Energie Consulting GmbH
03KB102E - Burghart GmbH & Co. KG

 

 

Assoziierte Partner

Kooperationspartner

Unterauftragnehmer

03KB102 - Biogas Zellerfeld GmbH & Co. KG
  • Adresse:
  • Biogas Zellerfeld GmbH & Co. KG
    Hauptstraße 5
    86492 Egling an der Paar
03KB102 - Lechwerke AG
03KB102 - LEW Verteilnetz GmbH
  • Adresse:
  • LEW Verteilnetz GmbH
    Schaezlerstraße 3
    86150 Augsburg

Thema

Das Vorhaben zielt auf die Entwicklung einer innovativen Steuerung für flexible Biogasanlagen ab, um bei gleichzeitig höchster Gesamteffizienz im Sinne des Verteilnetzes Erzeugungs- bzw. Netzengpassmanagement zu betreiben. So wird der Investitionsbedarf in den Netzausbau und Stromspeicher in Stromnetzen mit hohen solaren Lasten verringert.

Die Entwicklung einer innovativen Steuerung zur automatisierten Fahrplangestaltung erfolgt durch Analyse des Potenzials einer an die regionale PV-Einspeisung angepassten flexiblen Stromerzeugung durch Biogasanlagen im Verteilnetz und einer Simulation der Möglichkeiten zum Netzengpassmanagement durch Biogas. Die Steuerung wird an der bereits im Rahmen des Forschungsvorhabens BioStrom (03KB061) auf eine marktgetriebene flexible Stromerzeugung umgerüsteten Demonstrationsanlage Zellerfeld praktisch umgesetzt.

Um die Gesamteffizienz einer netzgetriebenen flexiblen Fahrweise von Biogasanlagen zu gewährleisten, soll die flexible Betriebsweise mit einer möglichst vollständigen Wärmenutzung über ein Nahwärmenetz erfolgen. Hierzu sollen strukturiert weitere Wärmesenken der Demonstrationsanlage erschlossen werden.

Um die Biogasanlage und die zugehörigen betrieblichen Abläufe im netzgetriebenen Betrieb zu optimieren, die Erkenntnisse einer breiten Öffentlichkeit zugänglich zu machen sowie die praktische Durchführbarkeit einer flexiblen Betriebsweise von Biogasanlagen darzustellen, wird ein paralleles Monitoring der Demonstrationsanlage durchgeführt.

Ziele

Ziel des Projektes ist es, an einem realen Objekt (Biogasanlage Zellerfeld: 1.438 kWel (installiert); angrenzende PV-Anlagen: 5.000 kWmax) zu zeigen, dass durch den flexiblen, netzgetriebenen Betrieb einer Biogasanlage im Verteilnetz Netzengpässe vermieden werden können und gleichzeitig ein Beitrag zur Spannungshaltung geleistet werden kann, wodurch die Integration größerer Anteile fluktuierender erneuerbarer Erzeuger in das Verteilnetz ermöglicht wird. Besonderer Fokus hierbei ist eine Betriebsweise der Biogasanlage, welche das Einspeiseprofil von PV-Anlagen  einbezieht und damit die Bedürfnisse des Verteilnetzes berücksichtigt. Übergeordnetes Ziel ist die Reduzierung der Netzausbaukosten und die Vermeidung kostenintensiver Stromspeicher. Neben der flexiblen, netzgetriebenen Fahrweise der Biogasanlage steht deren Betrieb mit höchster Effizienz im Fokus des Projektes. Um dies zu erreichen wird die flexible Betriebsweise mit einer möglichst vollständigen Wärmenutzung über ein Nahwärmenetz erfolgen.

Maßnahmen

  • Entwicklung einer innovativen Steuerung zur automatisierten Fahrplangestaltung für Biogasanlagen zur Verringerung der Verteilnetz- und Übertragungsnetzbelastung
  • Erschließen von Wärmesenken zur Effizienzsteigerung der BGA Zellerfeld
  • Monitoring und Optimierung der technischen Komponenten und der betrieblichen Abläufe an der BGA Zellerfeld im flexiblen Betrieb 
  • Entwicklung von (politischen) Handlungsempfehlungen

Schwerpunkte

Biogas, Anlagentechnik, bedarfsgerechte Stromerzeugung, Verteilnetz, netzgetriebene Betriebsweise, innovative Steuerung, Anlagen- und Betriebsoptimierung, Monitoring, Simulation, Wärmenutzung, Spannungshaltung und Vermeidung von Netzüberlastung, Biogas und Photovoltaik

Vernetzung mit externen Projekten

  • Projekt VKV-Netz – Entwicklung und Probebetrieb eines virtuellen Biogas-Verbundkraftwerks mit dem Fokus auf die Stabilisierung von Stromnetzen
  • Projekt BiKoFlex – Untersuchung der Rolle eines flexibilisierten Strommanagements von Biogutvergärungs- und Kompostierungsanlagen zur Integration der fluktuierenden Erneuerbaren Energien

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