Regenerative Energieversorgung für Netzautarke Mobilität durch Biogasanlagen

Hintergrund: Der Umbau des Energiesystems auf 100 % Erneuerbare Energien stellt insbesondere für den Mobilitätssektor eine große Herausforderung dar. Bisherige Studien fokussieren sich dabei weitestgehend auf den urbanen Verkehr. Die Umstellung des ländlichen Verkehrs, aber auch der Betrieb landwirtschaftlicher Maschinen wird in bisherigen Studien nicht ausreichend thematisiert. Neben der Elektromobilität könnten auch alternative Energieträger wie Erdgas oder synthetische Kraftstoffe zur Umstellung des Mobilitätssektors auf Erneuerbare Energien beitragen.

Parallel zu den genannten Bestrebungen stehen viele Biogasanlagenbetreiber vor der Herausforderung, den wirtschaftlich effizienten Weiterbetrieb ihrer Anlagen nach Auslaufen der garantierten Vergütungssätze durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) nach 20 Jahren sicherzustellen.

Projektidee: Ein potentieller Ansatz zur Weiternutzung der Biogasanlagen besteht in der Bereitstellung von Energie für die regionale Mobilität. Neben elektrischer Energie könnten auch in Abhängigkeit der Anlagengröße synthetische Kraftstoffe oder gasförmige Energieträger (Biomethan, Wasserstoff) dezentral dem Mobilitätssektor bereitgestellt werden. Eine Herausforderung besteht dabei in der Sicherstellung der Wärmelieferungen nach Umstellung auf einen Mobilitätslieferanten durch die Biogasanlage. Das Forschungsvorhaben zielt auf die der Integration von Bioenergie im Mobilitätssektor und der Verwendung in landwirtschaftlichen Maschinen ab.

Zielsetzung und Projektinhalt: Die Zielsetzung des Forschungsvorhabens besteht in der Beantwortung der Frage, welches der gesamtwirtschaftlich optimale Weg ist, mit Hilfe einer vorhandenen Biogasanlage sowohl Energie für Mobilität als auch Wärme bereitzustellen. Vor diesem Hintergrund werden zunächst der Kraftstoffbedarf des motorisierten Individualverkehrs und der Kraftstoffbedarf landwirtschaftlicher Betriebe bestimmt. Besonderer Fokus wird auf die für den Betrieb der Biogasanlage erforderlichen Prozessschritte gelegt. Anhand der ermittelten Energiebedarfe kann eine Bewertung potentieller Antriebsarten (Elektrisch, Biogas, Wasserstoff, Synthetischer Kraftstoff) bei ganzheitlicher Betrachtung der Biogasanlage durchgeführt werden. Zudem wird der Einfluss der unterschiedlichen Konzepte zur Energiebereitstellung für den Mobilitätssektor auf einen Wärmebereitstellungsauftrag seitens der Biogasanlage untersucht. Hierbei soll es zu keiner Reduzierung der Wärmebereitstellungsleistung der Anlage kommen.

Am Institut für mobile Maschinen und Nutzfahrzeuge der TU Braunschweig werden folgende Arbeitsinhalte bearbeitet:

• Implementierung hofnaher Prozesse der Biogasanlage in landwirtschaftliche Verfahrenssimulationen
• Messung des spezifischen Kraftstoffbedarfs der für den Betrieb der Biogasanlage erforderlichen Prozessschritte mit Hilfe von Datenloggern
• Vergleich der durch die Biogasgasanlage angebotenen Bioenergie mit der durch landwirtschaftliche und rurale Mobilität benötigten Energie
• Erstellung von Handlungsempfehlungen zum Betrieb von Biogasanlagen basierend auf dem Vergleich zwischen Angebots- und Nachfrageseite.

Das LBZ Echem stellt als Kooperationsbetrieb im Rahmen des Projektes ausgewählte Daten aus der Bewirtschaftung der eigenen Biogasanlage zur Verfügung. Zudem wird es die Projektergebnisse über die Webseite und eine Veranstaltung zu Projektende verbreiten.

Kontakt TU Braunschweig: M.Sc. Felix Gerdes, felix.gerdes@tu-braunschweig.de, +49 (0) 531 391-2674

Verbundpartner:

Technische Universität Berlin Fachgebiet Energieverfahrenstechnik und Umwandlungstechnik regenerativer Energien (EVUR)

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