Forschungsprojekt BioVent

Thema

Das Projekt thematisiert die Möglichkeiten des Lastmanagements und der Systemdienstleistungsbereitstellung von Rottebelüftungsventilatoren bei kommunalen Bioabfallbehandlungsanlagen zum Ausgleich der fluktuierenden Erneuerbaren Energien. Im Fokus der Betrachtung steht die Optimierung der Regelung der Rottebelüftung sowie deren Integration in den Strommarkt.

Ziele

Ziel ist es Aussagen darüber zu treffen, in wie weit der Strombedarf von Rottebelüftungsventilatoren von Bioabfallbehandlungsanlagen dem Stromangebot, z. B. während hoher (fluktuierender) Einspeiseleistung durch Wind- und Photovoltaikanlagen, folgen kann. Weiterhin wird geprüft, ob alternativ bzw. zusätzlich Systemdienstleistungen zur Stabilisierung des Stromnetzes durch diese Aggregate bereitgestellt werden können (Fokus Regelleistung). Die genannten Optionen sollen hinsichtlich technischer, wirtschaftlicher und ökologischer Aspekte und unter Berücksichtigung der Praxistauglichkeit überprüft werden.

Maßnahmen

Fraunhofer IEE

• Analyse der regulatorischen und technischen Anforderungen an flexible Lasten und deren Marktintegration
• Auf Basis experimenteller Untersuchungen an Praxisanlagen soll die technische Machbarkeit und der ökonomische Nutzen der Einbindung der Rottebelüftungsaggregate in den Strommarkt über ein virtuelles Kraftwerk nachgewiesen und der mögliche Beitrag im Stromversorgungssystem aufgezeigt werden.
• Hemmnisanalyse und Handlungsempfehlungen aus energiewirtschaftlicher Sicht

Witzenhausen-Institut

• Beschreibung des Status quo der Anlagen- und Belüftungstechnik bei der Bio- und Grüngutkompostierung in Deutschland unter Berücksichtigung technischer und regulatorischer Rahmenbedingungen
• Im Zuge experimenteller Untersuchungen sollen die Auswirkungen einer veränderten Betriebsweise der Rottebelüftugsventilatoren hinsichtlich der Anlagentechnik und der Prozessbiologie bewertet werden.
• Hemmnisanalyse und Handlungsempfehlungen aus abfallwirtschaftlicher Sicht
   

Ergebnisse

Insgesamt lässt sich feststellen, dass der Einfluss dieser Maßnahmen auf das Energiesystem recht gering ist. Die Gesamtkosten des Stromsystems würden sich um 0,11% und der CO2-Ausstoß um 0,13% verringern. Dies war zu erwarten, da ja der Anteil der Rottebelüftungen am Gesamtstromverbrauch Deutschlands nur einen sehr geringen Anteil ausmacht (flexible Rottebelüftung ca. ca. 25MW, Installierte Kraftwerksleistung in De >200GW). Aus diesem Grund wurde die Simulation auch nur für den deutschen Strommarkt vorgenommen. Es zeigte sich auch, dass der Lastabwurf den deutlich größeren Einfluss auf das Stromsystem hat.

An einer Einzelnen Anlage bzw. für die Anschlussnetzzone ergeben sich jedoch zahl-reiche Möglichkeiten, mit dieser Methode die Energie- bzw. Infrastrukturkosten zu senken. Aufgrund der Vielzahl der möglichen Stromdienstleistungen, die auch standortspezifisch sind und der Volatilität der Strommärkte hinsichtlich Preisgefüge und sich ändernder Regulatorik kann keine einheitliche Empfehlung abgegeben wer-den. Es wurden aber die notwendigen Maßnahmen und Randbedingungen für Typische Anwendungen so zusammengestellt, das pot. Interessenten hier schnell einen Einstig finden können.

Bezüglich des Einflusses auf die Rottergebnisse ergab sich kein völlig klares Bild durch die Praxisuntersuchungen. Die Beurteilung der Ergebnisse durch das Personal der Anlage fiel eher negativ aus (weniger Rotteumsatz, schlechtere Qualität) und auch die Mengendaten zeigten dies. Die Laboruntersuchungen konnten dies jedoch nicht so eindeutig bestätigen, zeigten aber ebenfalls die Tendenz zu schlechteren Rotteergebnissen, wenn die Lüftung netzdienlich beeinflusst wird. Hier wäre aber auch eine detailliertere Betrachtung der Probenahme und des Analyseprozesses empfehlenswert. Eine fundiertere Aussage ließe sich nur durch deutlich umfangreichere Untersuchungen erzielen, bei denen sowohl Rottegut, Anlagentyp und Belüftungsstrategie variiert werden. Insgesamt ist aber festzuhalten, dass die Beeinflussung der Lüftung hinsichtlich der Probleme im Rotteergebnis nicht bedenkenlos an-gewendet werden kann.

Empfehlungen

Standort und anlagenspezifisch ist die Beeinflussung der Rottebelüftung als Maßnahme zur Energiekostensenkung durchaus in Erwägung zu ziehen. Mit den dargestellten Anleitungen lässt sich schnell ein Überblick über Maßnahmen gewinnen, die für eine zu betrachtende Anlage (mit spezifischen Stromlieferverträgen) in Frage kommen könnten.

Da jedoch ein negativer Einfluss auf das Rotteergebnis bestehen kann, sollten unbedingt vorher einige Versuchsreihen an der Anlage durchgeführt, begutachtet und analysiert werden, um das Maß der möglichen Beeinflussung bestimmen zu können.