Studie: Mit Biomasse bedarfsgerecht Strom erzeugen

23. Juni 2014 | Kira Crome

Studie: Einsatz von Biomasse zur bedarfsgerechten Energieerzeugung

Ausschnitt aus dem Titelbild der aktuellen Studie, © Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.

Biomasseanlagen können rund um die Uhr Strom erzeugen. Für eine Vollversorgung aus erneuerbaren Energien ist das ein wichtiger Vorteil: So könnten Lastspitzen aufgefangen oder Schwankungen bei der Wind- und Solarstromerzeugung ausgeglichen werden. Dafür sind allerdings technische Anpassungen und die Weiterentwicklung der derzeitigen Anlagenkonzepte nötig. Das Deutsche Biomasseforschungszentrum hat verschiedene biomassebasierte Technologien untersucht und mögliche Entwicklungsvarianten zur bedarfsgerechten Integration von Strom aus Biomasse in die Stromnetze bewertet.

Während Wärme aus Biomasse in der Regel auf Nachfrage produziert wird, können Holzheizkraftwerke und Biogasanlagen rund um die Uhr konstant Strom erzeugen. Das ist im Vergleich zu anderen erneuerbaren Stromlieferanten ein Vorteil: Strom aus Biomasse kann – anders als Wind- und Sonnenstrom – bedarfsgerecht und flexibel steuerbar erzeugt werden. Für den Umbau der Energiesysteme zur dezentralen Vollversorgung aus erneuerbaren Energien ist das von großer Bedeutung. Damit Biomasse- und Biogasanlagen künftig Systemdienstleistungen übernehmen und bedarfsgerecht Regelenergie in die Stromnetze einspeisen können, bedarf es jedoch noch einiger technischer Anpassungen der verschiedenen derzeit genutzten Biomassetechnologien. Das hat das Deutsche Biomasseforschungszentrum (DBFZ) in einer Studie zum Einsatz von Biomasse zur bedarfsgerechten Energieerzeugung festgestellt.

Derzeit kommen in der Biomasseverstromung unterschiedliche biogene Brennstoffe zum Einsatz. Aufgrund ihrer spezifischen Eigenschaften, sind sie für die bedarfsgerechte Biostromerzeugung unterschiedlich geeignet. Während Biomethananlagen bereits heute ohne zusätzlichen Aufwand als bedarfsgerecht angesehen werden können, erfordern alle anderen Konzepte individuelle technische Anpassungen, die sich entsprechend auch in der Wirtschaftlichkeit niederschlagen. So müssen zum Beispiel bei Blockheizkraftwerken für die flexible Stromerzeugung entsprechende Kapazitäten vorgehalten und eventuell geringere Wirkungsgrade bei Teillastbetrieb in Kauf genommen werden. Aber auch für die gleichzeitig entstehende Wärmemenge müssen sinnvolle technische Nutzungskonzepte gefunden werden.

Umfassende Analyse
Die Leipziger Forscher haben in der Studie alle derzeit marktfähigen Technologien miteinander verglichen und einen Kriterienkatalog entwickelt, um die unterschiedlichen Technologien mit ihren jeweiligen Vor- und Nachteilen für die Flexibilisierung der Energiebereitstellung bewerten zu können. Berücksichtigt wurden Verfahren aus der thermochemischen Konversion – etwa flexible Heizkraftwerke, Vergasungsanlagen, aber auch Brennstoffzellen und andere –, aus der Biogasproduktion und aus dem Bereich der Bio-Raffinerien zur flexiblen Synthese von Kraftstoffen und anderen chemischen Grundstoffen. Ergänzend wurden die Wärme- und Stromspeichertechnologien betrachtet, um die flexiblen Bioenergietechnologien besser einschätzen zu können. In einem dritten Teil wurden die relevanten Märkte und die gesetzlichen Rahmenbedingungen für eine bedarfsgerechte Bereitstellung von Bioenergie analysiert und Ausblicke über mögliche Entwicklungstendenzen abgegeben.

Die Studie richtet sich einerseits an Forscher, Entwickler und Betreiber von Biomasseanlagen, andererseits aber auch an Entscheider aus Politik und Forschungsförderung. Sie ermöglicht nach Angaben der Autoren „eine konsistente und objektive Beurteilung von Entwicklungsarbeiten im Bereich der bedarfsgerechten Energieerzeugung und zeigt zugleich zu erwartende Herausforderungen zum Beispiel für die Bewertung der Nachhaltigkeit auf“.

2 Gedanken zu „Studie: Mit Biomasse bedarfsgerecht Strom erzeugen

  1. Ich frage mich seit Jahren ob die Produktion (Aussaat, Düngung, Schälingsbekämpung, Ackerbehandlung, Ernte, Transport, spezielle Behandlung in den Anlagen) von Biomasse wie Mais nicht mehr Diesel verbraucht als wenn man direkt einen Dieselgenerator betreibt um Energie zu erzeugen.
    Gibt es dazu Studien?

    • Ihre Frage bezieht sich auf die Energiebilanz, d.h. auf das Verhältnis zwischen Energieinput und -output im Rahmen der energetischen Biomassenutzung unter Berücksichtigung der vorgelagerten Bereitstellungsketten (Ernte, Aufbereitung, Transport, Umwandlung etc.). Nachstehend finden Sie zwei Analysen, die dieses Thema behandeln, wobei die Ergebnisse stets von den Anlagenkonzepten abhängig sind.

      • Treibhausgasemissionen der Energieproduktion aus Biogas: https://biogas-forum-bayern.de/publikationen/Treibhausgasemissionen.pdf

      • Energiebilanz im Lebenszyklus der Biogasproduktion aus Energiepflanzen unter den Anbaubedingungen Schleswig-Holsteins: http://www.lfl.bayern.de/mam/cms07/ipz/dateien/aggf_2011_claus_et_al.pdf

      • Energie- und Klimaeffizienz von Biogasanlagen mit Biogasaufbereitung und –einspeisung unter Nutzung von Silomais: „Der Erntefaktor besagt generell, dass die Anlage ca. 4,5-mal mehr an erneuerbarer Energie produziert, als sie an fossiler Energie verbraucht“ (Hundt, 2010, S. 140), Quelle: geb.uni-giessen.de/geb/volltexte/2010/7808/pdf/HundtBaerbel_2010_07_12.pdf

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.