Das HBFZ ist eine Kooperation des Fraunhofer IEE mit dem Landesbetrieb Landwirtschaft Hessen (LLH) und dem Landesbetrieb Hessisches Landeslabor (LHL).
Die Forschung findet auf dem Landwirtschaftzentrum Eichhof, einer Außenstelle des LLH, statt. Hier unterhält das Fraunhofer IEE sein Experimentierzentrum für Bioenergie-Systemtechnik und das LHL einen eigenen Laborstandort.
Die Transformation des Energieversorgungssystems hin zu hohen Anteilen aus erneuerbaren Energien erfordert neben der Erweiterung des Stromnetzes, des Einsatzes von Lastmanagement und Effizienzsteigerungen auch die Nutzung von Energiespeichern für eine bestmögliche Integration fluktuierender erneuerbarer Energieträger. Eine solche Energieversorgung kann nur durch den Aufbau großer Nennleistungsüberkapazitäten dargebotsabhängiger Energieformen wie z.B. Windenergie und Photovoltaik realisiert werden. Dies führt zu hohen, temporären Leistungsüberangeboten, andererseits müssen Zeiten niedrigen Dargebots überbrückt werden müssen.
Einen technischen Lösungsansatz zur Langzeitspeicherung bietet die Power-to-Gas-Technologie (PtG) durch die Umwandlung von Strom in den leicht zu speichernden und flexibel im Strom-, Wärme- und Verkehrssektor einsetzbaren chemischen Energieträger Methan. Power-to-Gas ist der Oberbegriff für eine neue Technologie, mit der eine nachhaltige, CO2-neutrale Speicherung und der Transport regenerativer Energien in Form von Wasserstoff oder Methan möglich sind.
Im Power-to-Gas-Verfahren wird regenerativ erzeugter Strom mit Hilfe der Wasserelektrolyse zunächst in Wasserstoff umgewandelt. Der Wasserstoff wird dann zusammen mit Kohlendioxid in einem Reaktor methanisiert. Da für die Methanisierung vorzugsweise CO2 aus einer biogenen Quelle verwendet wird, bieten sich Synergien zur Biogastechnologie an.
Am Hessischen Biogas-Forschungszentrum in Bad Hersfeld betreibt das Fraunhofer IEE eine Forschungsbiogasanlage. Hier wurde eine Plattform aufgebaut, die Forschung zum PtG unter realen Bedingungen einer landwirtschaftlichen Biogasanlage ermöglicht.
Fraunhofer IEE bietet eine effektive Forschung vom Laborfermenter bis zum technischen Maßstab. Ein erstes Projekt zur direkten Methanisierung von Biogas wurde bereits erfolgreich umgesetzt.
Mit dem Aufbau der PtG-Testplattform am HBFZ wurde die Möglichkeit geschaffen, diese Technologie in verschiedenen Varianten, im technischen Maßstab und unter Realbedingungen zu untersuchen.Die Plattform steht für weitere Projekte im forschungs- oder industriellen Kontext zur Verfügung. Neben der direkten Methanisierung können hier auch konventionelle Biogasaufbereitungsverfahren und deren Kombination mit PtG getestet werden.
Weiterhin bestehen diverse Möglichkeiten zur Untersuchung der nachgschalteten Nutzungspfade (Strom, Kraftstoff, Wärme) sowie die Einspeisung in das lokale Gasnetz.
Zusammen mit dem hessischen Landwirtschaftszentrum Eichhof betreibt das Fraunhofer IEE in Bad Hersfeld ein Experimentierzentrum zur Bioenergie-Systemtechnik.
Vom Laborversuch bis zur Pilotanlage ist die gesamte Prozesskette von der Biomasseproduktion bis hin zur Netzintegration darstellbar. Für Demonstrations- und Pilotversuche steht eine eigene Versuchsbiogasanlage mit einer Rohgaskapazität von bis zu 50 m3/ h zur Verfügung. Bis zu 6 Container mit Messeinbauten können versorgt werden.
Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und