BioHyMeth~(control)-Netzstabilisie-rung durch biogene Abfallströme

摘要

Zusammenfassung Eine der größten technischen Herausforderungen der Energiewende ist die Neujustierung des Energiesystems. Bedingt durch die fluktuierenden erneuerbaren Energien bedarf es Flexibilitätsoptionen, welche in der Lage sind die Schwankungen zu kompensieren. Mit der flexiblen Energiebereitstellung aus biogenen Abfällen kann die Entsorgungswirtschaft einen Beitrag zur Etablierung erneuerbarer Energien in das Stromsystem leisten. Im Zuge des Forschungsvorhabens BioHyMeth~(control) wird untersucht, in wie weit die Vergärung durch die Kombination der anaeroben Wasserstoff- und Methanerzeugung als Flexibilitätsoption fungieren kann. Um eine praxisorientierte Auswertung vornehmen zu können, werden die Anforderungen an das Verfahren anhand der Energiedaten einer kommunalen Kläranlage erarbeitet. Dabei wird unter Bezugnahme der Verbrauchsdaten ein Energiekonzept erstellt, mit welchem die Kläranlage auf Basis der erneuerbaren Energien Windkraft und Photovoltaik sowie der Flexibilitätsoption Biobzw. Faulgas energieautark betrieben werden kann. Die im Forschungsvorhaben evaluierten Leistungsmöglichkeiten der Fermenterwerden dann in ein Softwaretool eingepflegt, welches erlaubt die benötigten Bestandteile des Verfahrens zu dimensionieren und bedarfsgerecht zu betreiben. Die Untersuchungen für die Leistungsfähigkeit des biologischen Verfahrens bei der Verwendung variierender biogener Abfallströme werden zunächst im Labormaßstab vorgenommen und anschließend auf eine halbtechnische Anlage auf einer kommunalen Kläranlage der Emscherge-nossenschaft übertragen.%One of the biggest technical challenges of the energy transition is the restructuring of the energy system. Due to the fluctuating renewable energies, flexibility options are required, which are able to compensate the fluctuations. With the flexible energy supply from biogenic waste, waste management can make a contribution to the establishment of renewable energies in the electricity system. The research project BioHyMeth~(control) investigates the potential of combined, anaerobic hydrogen and methane production as a flexibility option. In order to be able to carry out a practice-oriented evaluation, the requirements are identified on the basis of the energy data of a municipal wastewater treatment plant. On the basis of the consumption data, an energy concept is created, with which the wastewater treatment plant can be operated by wind power, photovol- taic and biogas energy self-sufficient. The evaluated performance data are entered into software that dimensions the required components and operates them as needed. The investigations for the performance of the biological process using varying organic waste streams and carried out on a laboratory scale. Subsequently, the results are transferred to a semi-technical plant, which is operated on a wastewater treatment plant of the Emschergenossenschaft.