Der Anteil erneuerbarer Energien am Gesamtstromverbrauch steigt seit Jahren. Dennoch stellt die Speicherung dieser Energie, die beispielsweise durch Windkraft gewonnen wird, die Industrie noch immer vor Herausforderungen. So werden elektrochemische Stromspeicher, insbesondere Batterien, hinsichtlich Leistung, Verfügbarkeit und Kosten immer weiterentwickelt.
Darüber hinaus wird Bioenergie, z. B. in Form von Biogasanlagen, als chemischer Energieträger und -speicher im Stromsektor eingesetzt. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) kombinieren in ihrem Projekt BioBatSys (Biogasanlagen-Batterie-System) nun beide Formen der Energiespeicherung – Biogasanlagen und Batteriespeicher – um neue Vermarktungswege zu eröffnen.
Unterschiedliche Eigenschaften
In ihren technischen und ökonomischen Eigenschaften und somit auch in ihren Einsatzfeldern gibt es zwischen den beiden Formen Unterschiede. Während Batterien kurzfristig sehr hohe Leistungen zur Verfügung stellen können, sind Biogasanlagen mechanisch träge, können dafür aber über einen längeren Zeitraum Energie speichern und diese dann bedarfsgerecht abrufen. Systeme mit einer gezielten und aufeinander abgestimmten Kombination aus flexibel betriebener Biogasanlage und einem hochdynamischen Batteriespeicher könnten nicht nur die bisher adressierten Einsatzfelder bedienen – wie die Einspeisung nach EEG oder die Vermarktung über Direktanbieter – sondern auch den Weg für neue Anwendungsfelder freimachen, erklären die Wissenschaftler.
Bei BioBatSys stehen Biogasanlagen im Mittelpunkt der Untersuchung. Die Forscher wollen herausfinden, ob der Eigenverbrauch durch die gezielte Kombination mit Batteriespeichern optimiert werden kann und, oder ob es zusätzliche Vermarktungsoptionen gibt. Dabei gelte es, „sowohl technologisch als auch ökonomisch vorteilhafte Lösungen hinsichtlich Zuverlässigkeit, Lebensdauer und Nachhaltigkeit in der Betriebsführung zu finden“.
Machbarkeit überprüfen
Als erstes sollen im Rahmen von BioBatSys potenzielle Anwendungsfälle ermittelt werden. Anschließend wollen die Forscher an repräsentativen landwirtschaftlichen Betrieben mit eigener Biogasanlage überprüfen, welche der Anwendungsfälle aus techno-ökonomischer Sicht machbar sind. „Um den Praxisbezug weiter zu schärfen, wird abschließend für zwei bestehende Biogasanlagen berechnet, ob durch einen oder mehrere Anwendungsfälle der Betrieb der Biogasanlagen optimiert werden kann.“
Für Phase zwei des Projekts planen die Wissenschaftler die Umsetzung an einer realen Biogasanlage durch das Fraunhofer IEE. So wollen sie die „Rentabilität des ermittelten Anwendungsfalls“ in der Praxis beweisen.
BioBatSys wird vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gefördert.
Titelbild: Das Projekt BioBatSys kombiniert Biogasanlagen mit Batteriespeichern © Fraunhofer IEE | U. Werner
