BIOGas - Einspeisung und Systemintegration in bestehende Gasnetze

Die Biogasnutzung erfolgt in Österreich momentan fast ausschließlich in Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen. Dadurch ist die Wirtschaftlichkeit derartiger Anlagen direkt von einer kontinuierlichen Wärmeabnahme abhängig. Biogas wird andererseits als ein wesentlicher Energieträger in einem zukünftigen Energiesystem angesehen. Die Einspeisung von Biogas in bestehende Gasnetze eröffnet die Möglichkeit, Biogas in größerem Umfang zu nutzen, da die Nutzung mit einem hohen Ausnutzungsgrad erfolgen kann, auch wenn kein Wärmeabnehmer zur Verfügung steht.

Vorliegendes Projekt analysiert die Einspeisung von Biogas in bestehende Gasnetze aus dem Gesichtspunkt der Systemintegration heraus. Im Sinne der Förderung einer nachhaltigen Energieversorgung werden die lokalen und regionalen Gegebenheiten als Randbedingungen mit einbezogen. Neben lokaler/regionaler Substratverfügbarkeit haben die Lastcharakteristik des Gasnetzes, die Liefercharakteristik der Biogasanlage und die Qualitätsanforderungen an das eingespeiste Gas einen entscheidenden Einfluss auf die Gestaltung und Betriebsweise der Biogasanlage und der allfällig nötigen Aufbereitungs- und Reinigungsanlagen für das Biogas.

Hierfür wird ein Verfahren auf Basis von Kennzahlen zur individuellen Beurteilung der technischen und ökonomischen Randbedingungen für die Netzeinspeisung von Biogas erarbeitet. Diese Kennzahlen erlauben, die regionalen/lokalen Randbedingungen abzubilden. Hinsichtlich der Qualität des eingespeisten Biogases erlaubt das Bewertungsverfahren Flexibilität, da die Ermittlung der möglichen Einspeisemengen aus dem Lastgang des Gasnetzes und den Anforderungen des Mischgases aus eingespeistem Biogas und Erdgas im Netz erfolgt.

Es zeigt sich, dass typische Gasnetze der Netzebene 3, in der die Versorgung der Kunden bei Gasdrücken < 6 [bar] erfolgt, in den Sommermonaten einen Rückgang des Gasverbrauches auf ca. ein Zehntel des mittleren Verbrauches im Winter aufweisen. Eine Anlage zur kontinuierlichen Einspeisung von Biogas muss in ihrer Größendimensionierung diesem Sachverhalt Rechnung tragen. Darüber hinaus zeigt sich, dass eine Lastprognose mittels Normlastprofilen in diesen Schwachlastzeiten stark fehlerbehaftet ist.

Aus diesem Gesichtspunkt heraus ist die Einspeisung von Biogas in das Mittel- und Hochdruckgasnetz der Netzebene 2 für zukünftige Überlegungen verstärkt in Erwägung zu ziehen.

Als Ergänzung zu den allgemeinen Fragestellungen der Einspeisung werden Aspekte der technischen Sicherheit der Biogaseinspeisung dokumentiert.

Um dem saisonal variablen Lastgang der Gasnetze besser gerecht zu werden, sollte im Rahmen zukünftiger Forschungsarbeiten die Möglichkeit zu gezieltem Substratwechsel in Biogasanlagen zur Beeinflussung der gelieferten Gasmengen untersucht werden.

Die Datenlage zu Technologie und Betrieb von Biogasanlagen ist derzeit als nicht zufrieden stellend zu bewerten. Aus diesem Grund wird der verstärkte Einsatz von Standardanlagen, ein umfassendes Monitoring bestehender Anlagen und die Erarbeitung eines allgemeinen technischen Regelwerkes angeregt.

Projektstatus

abgeschlossen

Projektleiter (Kontaktadresse)

Dipl. Ing. Dr. Matthias Theißing
FH Joanneum Gesellschaft mbH / Infrastrukturwirtschaft
Werk-VI-Straße 46, 8605 Kapfenberg
Tel: +43 3862 33600 - 8382
Fax: +43 3862 33600 - 8381
E-Mail: matthias.theissing@fh-joanneum.at
Internet: www.fh-joanneum.at

Projekt- bzw. Kooperationspartner

Technisches Büro für Chemie & Biotechnologie Theißing-Brauhart (Werkvertragspartner)
Steirische Gas-Wärme GmbH (Werkvertragspartner)