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Flexibilisierung der Biogaserzeugung

„Flexibilisierung der Biogaserzeugung“;  Bewerbungsfrist: 31. Januar 2019

Dieser befristete Förderaufruf konzentriert sich auf die Forschungen und Entwicklungen zur flexiblen Produktion von Biogas.

Die flexible Bioenergie- bzw. Biogasbereitstellung und die daraus resultierende bedarfsgerechte Verfügbarkeit dieser Energien werden als Schlüssel für eine erfolgreiche Integration von Bioenergie in künftige Energiesysteme eingestuft.  Zur Flexibilisierung der Biogaserzeugung können verschiedene Ansätze verfolgt werden. Zu nennen sind hier z.B. die flexible Fütterung mit schnell abbaubaren Substanzen, wie Zuckerrübe, oder Technologien, die eine Intermediatspeicherung von z.B. Hydrolyseprodukten mit einer anschließenden bedarfsgerechten Zuführung zur Methanisierungsstufe verfolgen.

Aufbauend auf den bisherigen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten im Labor- und Pilotmaßstab und den Entwicklungen in der Praxis sieht das BMEL hier weiteren Forschungsbedarf.  Mit dem Aufruf sollen innovative Vorhaben identifiziert und zukunftsfähige Maßnahmen wie Verfahren entwickelt werden, die zu einer flexiblen und bedarfsgerechten Biogaserzeugung beitragen.

Nicht förderfähig im Sinne des Aufrufs sind Vorhaben zur Biogasspeicherung bzw. zur flexiblen Nutzung von Biogas.

Fachspezifische Förderthemen:

Nutzbarkeit verschiedener Substrate für Flexibilisierung

  • Vertiefende Untersuchungen zur Eignung verschiedener Substrate zur Flexibilisierung des Biogasprozesses, insbesondere von Rest- und Abfallstoffen (z.B. Gülle, Mist, Stroh)
  • Optimierung der Ansätze zur Substrataufbereitung und von Substrateintragssystemen
  • Praxistaugliche Bestimmung der Abbaukinetik von Substraten für die Flexibilisierung (u.a. Vergleich Labor- und Praxisuntersuchungen)
  • Vertiefung der Untersuchungen zur Eignung von Substratmischungen z.B. auch bei unterschiedlichen Mischverhältnissen
  • Prüfung der Wirkung von Zuschlagstoffen z.B. substratspezifischen Nährstoffen und Zugabe von „trainierten“ Organismen

Weiterentwicklung der Mess-, Steuer- und Regelungstechnik zur Flexibilisierung von Biogasprozessen

  • Entwicklung von einfachen und kostengünstigen Prognose- und Steuerungsmodellen
  • Anpassung vorhandener Modelle
  • Entwicklung praxistauglicher und modellbasierter Regler und Transfer in die Praxis
  • Weiterentwicklung von Messtechnik zur Prozessüberwachung speziell für den flexiblen Betrieb (-> Online-Messverfahren, Echtzeitdaten)
  • Weiterentwicklung Prozessautomatisierung

Entwicklung bzw. Weiterentwicklung der Anlagen- bzw. Verfahrenstechnik zur Flexibilisierung

  • Untersuchung der Auswirkungen der Flexibilisierung auf verschiedene Anlagenkomponenten (z.B. Substrateinbringungstechnologie, Rührsysteme, Gasleitungen, Gasspeicher, BHKW)
  • Optimierung der Anlagentechnik zur Flexibilisierung (inkl. automatisierter Fütterungssteuerung, Untersuchungen zur Eignung zweiphasiger Verfahren)
  • Ermittlung von Belastungsgrenzen des Flexibilisierungsprozesses (Fütterung, mikrobielle Gemeinschaft)  Entwicklung von Ansätzen zur Beschleunigung der flexiblen Biogaserzeugung (-schnelles Hoch- und Runterfahren der Anlage)
  • Untersuchungen zum saisonalen Lastwechsel zur Flexibilisierung
  • Untersuchung der Fermenterbiologie im flexiblen Anlagenbetrieb und Ableitung von Optimierungsansätzen

Ökonomische und ökologische Untersuchungen zur Bewertung der Zukunftsperspektiven der Flexibilisierung der Biogaserzeugung

  • Volkswirtschaftliche Bewertung verschiedener Flexibilisierungsoptionen
  • Betriebswirtschaftliche Bewertung von flexibel betriebenen Anlagen
  • Identifizierung von Möglichkeiten von Kostenreduzierungen
  • Erstellung von Ökobilanzen
  • THG-Emissionen (insb. Methanschlupf) bei Teillastbetrieb
  • Systembetrachtungen (wie z.B. Fütterung – Biogasprozess – Speicher)

Wissenschaftliche Begleitung bzw. systematische Auswertung von Reallaboren/Quartieren mit Flexibilisierung der Biogaserzeugung (-> Systemintegration)

Geförderte Projekte müssen die Markterfordernisse im Blick haben und marktrelevante bzw. anwendungsbezogene Arbeiten umfassen. Die Förderung von direkten Investitionen in Biogasanlagen ist nicht Gegenstand des Aufrufs.

Projektskizzen können bis zum 31. Januar 2019 beim Projektträger FNR eingereicht werden.