Thema

Das Verbundprojekt PROKOSYS befasst sich mit der Flexibilisierung der Biogasproduktion und -bereitstellung als Beitrag zum Ausgleich fluktuierender regenerativer Energiequellen und damit zur Stabilisierung der Energieversorgung. Die Verbindung von zeitlich gesteuerter Biogasproduktion und effektiver Aufbereitung des Biogases soll es dem Anlagenbetreiber ermöglichen, die im EEG 2012 eingeführten Markt- und Flexibilitätsprämien zu nutzen.

Ziele

Innerhalb des Verbundprojektes sollen Komponenten, Prozesse und Systeme für die bedarfsgerechte Produktion und Bereitstellung von Biogas entwickelt werden. Dafür soll einerseits ein für den Bereich landwirtschaftlicher Rohstoffe vom Antragsteller entwickeltes, dynamisch betreibbares Verfahren zur Erzeugung von Biogas auf die Verwendbarkeit für schwer abbaubare organische Reststoffe hin weiterentwickelt werden. 

Andererseits soll die Energieverdichtung durch entwässerungsfreie und H2S-persistente Biogasaufbereitung für kleinere Gasnetze unter Nutzung von keramischen Membrantechnologien effektiviert werden. Mit Hilfe im Projekt weiterzuentwickelnder Online-Analysen- und Steuerungstechniken sollen alle Einzelkomponenten zu Systemen zusammengefasst werden, welches hochflexibel und optimal betreibbar ist.

Maßnahmen

IKTS

Das Fraunhofer IKTS Dresden ist verantwortlich für die versuchstechnische Konzeption und Umsetzung der bedarfsgerechten Biogaserzeugung im Labor- und Pilotmaßstab. Dabei werden zunächst die einzusetzenden Reststoffströme ausgewählt und hinsichtlich Zusammensetzung, Energiegehalt und Aufschlussverhalten untersucht. Mit Hilfe systematischer Entwässerungs- und Vergärungsversuchen wird das DECONDIS®-Verfahren auf diese neuen Substratströme adaptiert und mit dem Fokus flexible Gasproduktion weiterentwickelt. Darüber hinaus sind alle zusätzlichen Entwicklungen der Projektpartner zur Realisierung einer bedarfsgerechten Bereitstellung von Biogas sowohl im Labor als auch im Pilotmaßstab zu integrieren und zu bewerten.

LMEngineering

• Orientierende und systematische Untersuchungen zur Adaption des DECONDIS®-Prozesses und Realisierung im Testfeld
• Anpassung der vorhandenen Pilotanlage und Überprüfung der Betriebsstabilität und Effektivität der dynamischen Biogaserzeugung
• Systembewertung für die Übertragung der Ergebnisse in den großtechnischen Maßstab

DBI

Der kontinuierlichen Erzeugung des Biogases stehen in Ortsnetzen schwankende Gasabnahmen gegenüber, die in den Sommermonaten ein Minimum erreichen. Eine Möglichkeit der Pufferung überschüssiger Biogasmengen ist die Aufreinigung und Speicherung als Kraftstoff an Erdgastankstellen. Zur Biogasaufbereitung werden Membranen im Projekt weiterentwickelt, die das DBI im Labor testet.

In einer Pilotanlage werden das Gasmanagement und die Aufbereitungsschritte einem Test unter realen Bedingungen unterzogen. Weiterhin sind neben dem reinen Management des Gases analytische und abrechnungstechnische Fragestellungen zu betrachten.

Weber Entec

Weber Entec ist Spezialist auf dem Gebiet Ultraschalldesintegration und entwickelt im Zuge des Projektes eine Ultraschall-Gärsubstratanlage im Labormaßstab sowie für die Pilotanlage. Außerdem ist Weber Entec für die Konstruktion, Fertigung und Betreuung der Ultraschalltechnik zuständig.

Schwerpunkte

IKTS

• Adaption DECONDIS®-Verfahren auf biogene Reststoffe
• Untersuchungen zur Entgasung von Gärsubstraten mittels Ultraschall und/oder speziellen Rührintervallen und Intensitäten
• Untersuchungen zur Wirkung einer separaten Hydrolysestufe auf den abtrennbaren schnell verfügbaren Stoffstrom  

LMEngineering

Flexibler Biogasanlagenbetrieb über die Grundlast hinaus durch Gasspeicherung und dynamischer Anlagenbetrieb

DBI

• Testung von Membranen auf keramischem Träger im Labor
• Belastungstests der Membranen
• Planung und Betreib der flexiblen Versuchsanlage zur Gasaufbereitung
• Energiemanagment, lastabhängige Fahrweise der Gasaufbereitung
• Systembewertung

Weber Entec

• Erstellung Lastenheft für Planung und Fertigung des Laborultraschallreaktors
• Inbetriebnahme im Labor
• Planung und Bau eines Ultraschallentgasungsreaktors
• Inbetriebnahme Ultraschalltechnik