Gasversorgung mittels lokaler Biogas-Mikronetze

Prüfung der technischen und wirtschaftlichen Möglichkeiten der Verwertung von Biogas aus landwirtschaftlichen Biogasanlagen durch den Aufbau lokaler Gasversorgungen mittels Biogas-Mikronetzen.

Kurzbeschreibung

Status

abgeschlossen

Kurzfassung

Die Wirtschaftlichkeit von Biogasanlagen zur Stromerzeugung ist in Österreich durch hohe Rohstoffpreise stark gefährdet bzw. nicht gegeben. Neue, ökonomisch attraktivere Verwertungsformen für Biogas sind daher notwendig. Eine mögliche, alternative Verwertung ist die Vermarktung von Biogas in einem lokalen Biogas-Mikronetz direkt an die Verbraucher. In einem Biogas-Mikronetz wird gereinigtes und aufbereitetes Biogas auf niedrigem Druckniveau an die Verbraucher geleitet. Es besteht auf diese Weise die Chance, bei relativ geringen Kosten deutlich höhere Erträge zu erwirtschaften, als bei der Stromerzeugung zu staatlich vorgegebenen, oft nicht kostendeckenden Fixtarifen.

Ziel des Projekts war es, die wirtschaftliche und technische Machbarkeit von Biogas-Mikronetzen zu untersuchen.

Die Studie hat gezeigt, dass die technische Realisierung von Biogas-Mikronetzen auf Basis des Standes der Technik machbar ist. Es sind jedoch gewisse Rahmenbedingungen zu beachten. So ist es zweckmäßig, die Gasqualität im Mikronetz bei ca. 90 % CH4 konstant zu halten, da die Endverbrauchsgeräte (Gasbrenner) und die Messtechnik (Verbrauchsmessung) für (stark) schwankende Gasqualitäten nicht geeignet sind. Eine Aufbereitung des Biogases auf Erdgasqualität gemäß ÖVGW G31 ist nicht erforderlich, stellt aber bei der saisonalen Gasspeicherung, bei der Einspeisung in das Erdgasnetz sowie der Nutzung als Treibstoff einen wesentlichen Vorteil dar.

Eine Herausforderung ist das Lastmanagement. In völlig autarken Mikronetzen ist dafür die Speicherung relativ großer Mengen Biogas notwendig, um einen tageszeitlichen und saisonalen Ausgleich zwischen Produktion und Verbrauch gewährleisten zu können. Hier besteht noch ein erheblicher Entwicklungsbedarf für kostengünstige Speicherverfahren.

Die durchgeführten Wirtschaftlichkeitsberechnungen für verschiedenste prototypische Mikronetzstrukturen und einen Pilotstandort belegen die Konkurrenzfähigkeit von Biogas-Mikronetzen im Vergleich zu anderen Energieträgern. Die Kalkulationen haben gezeigt, dass die Kosten maßgeblich vom Aufwand für die Speicherung bzw. für das Backup-System des Mikronetzes beeinflusst werden.

In einem Gewerbegebiet oder einem ländlichen Ortsnetz kann aufbereitetes Biogas (Biomethan) mit einem Heizwert von rund 10,7 kWh/m3 (entspricht dem Heizwert von Erdgas) über das Mikronetz zu jeweils 0,61 und 0,65 €/m3 Biomethan bereitgestellt werden. Diese Kosten gelten jedoch nur für ein Mikronetz, dessen Lastspitzen mittels Erdgas abgedeckt werden. Bei einem völlig autarken Mikronetz mit einem Mitteldruckspeicher zur saisonalen Biogasspeicherung steigen die Kosten auf 0,75 €/m3, was im Hinblick auf die zu erwartenden Preissteigerungen bei Öl und Erdgas dennoch wirtschaftlich attraktiv ist. Zum Vergleich: der Kleinverbraucherpreis für Erdgas liegt derzeit bei rund 0,58 €/m3 (Wienenergie 2008), jener von Heizöl EL zwischen 0,89 bis 1,02 €/Liter (Heizwert von 10,08 kWh/Liter).

Die Nutzung von Biogas (Biomethan) ist somit bereits heute äußerst wirtschaftlich und bietet einen Kostenvorteil von bis zu 40 % im Vergleich zu Heizöl. Biogas-Mikronetze sind daher eine überaus attraktive Option für eine nachhaltige regionale Energieversorgung.

Publikationen

Gasversorgung mittels lokaler Biogas-Mikronetze

Schriftenreihe 51/2009 J. Bärnthaler, H. Bergmann, D. Hornbachner, G. Konrad, et al., Herausgeber: bmvit
Deutsch, 503 Seiten

Downloads zur Publikation

Projektbeteiligte

Projektleiter

DI Dr. Dieter Hornbachner,
HEI | Hornbachner Energie Innovation

Projektmitarbeiter

  • DI Josef Bärnthaler, Energieagentur Obersteiermark
  • DI (FH) Harald Bergmann, Energieagentur Obersteiermark
  • DI Georg Konrad, HEI | Hornbachner Energie Innovation
  • DI (FH) Christian Pinter, Fachhochschulstudiengänge Burgenland GmbH
  • Dr. Ing. Ludwig Targyik-Kumer, Ingenieurkonsulent für technische Physik
  • DI Dr. Christian Wartha, Fachhochschulstudiengänge Burgenland GmbH

Projektsupport

  • Diana Köbrunner, HEI | Hornbachner Energie Innovation
  • Rusbeh Rezania, HEI | Hornbachner Energie Innovation

Kontaktadresse

DI Dr. Dieter Hornbachner
HEI | Hornbachner Energie Innovation
Ameisgasse 65, 1140 Wien
Tel.: +43 (1) 91 21 351-0
Fax: +43 (1) 91 21 351-22
E-Mail: dieter.hornbachner@hei.at
Website: www.hei.at

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