Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740)
Garbenstr. 9
70599 Stuttgart

22404717

01.10.2018

Die im Rahmen des Projektes entwickelten Modelle können zur bedarfsgerechten Strom- bzw. Biogasproduktion von Vergärungsanlagen genutzt werden. Im Rahmen der Akzeptanzanalyse zeigte sich, dass besonders Strom-Direktvermarkter Interesse an dieser Technologie haben. Im Rahmen eines Folgeprojektes sollte daher gemeinsam mit Direktvermarktern diese Technologie zur Marktreife geführt werden. Die im Projekt entwickelten Datenbanken ermöglichten einen einfachen online, zweiseitigen Datenaustausch im laufenden Betrieb der Biogasanlage, ohne dass die Betriebssicherheit der Anlage dadurch gefährdet wurde. Diese Technik vereinfacht die Kooperation mit wissenschaftlichen und industriellen Projektpartnern zur Entwicklung von Biogas-Anlagensteuerungen erheblich. Die Ergebnisse des Projektes wurden auf nationalen und internationalen Tagungen publiziert. Zudem wurden 3 Artikel in internationalen Zeitschriften publiziert, die auf eine sehr große Resonanz stoßen. Die Artikel, dia im Zeitraum 2021 bis 2022 publiziert wurden, wurden bereits mehrfach zitiert. Auch die Poster und Vorträge auf den Tagungen stießen auf eine große Resonanz. Dabei wurde immer wiede die Kombination der hohen Präzision der Modelle mit ihrer Anwenderfreundlichkeit und Übertragbarkeit hervorgehoben.

Die zunehmend erneuerbare Stromerzeugung erfordert erhöhte Anstrengungen, um die verbleibende Residuallast aus fluktuierender Erzeugung und dem regionalen Bedarf jederzeit sicher und effizient abzudecken. Dezentrale KWK-Anlagen können hier einen wesentlichen Beitrag leisten, da sie sowohl flexibel einsetzbar sind als auch die eingesetzte Primärenergie in hohem Maß in Nutzenergie umsetzen. Biogas-BHKW kommt in dieser Hinsicht eine besondere Bedeutung zu, da sie bislang die einzige Möglichkeit bieten, die KWK mit erneuerbaren Energien zu betreiben. Zielsetzung des Projektes ist die Entwicklung einer modularen, auf heuristischen Algorithmen basierenden BHKW- und Biogasanlagensteuerung für einen stromoptimierten und residuallastangepassten Betrieb eines Biogas-BHKW bzw. einer Biogasanlage mit dem Ziel der weitgehend vollständigen Strom- und Wärmeenergieversorgung eines Dorfes auf der Basis erneuerbarer Energien. Diese BHKW-Steuerung wird um Prognosemodelle für die Stromproduktion einer Photovoltaikanlage bzw. Windkraftanlage, der Prognose des Wärme- und Strombedarfs des Dorfes bzw. der Verbrauchseinheit sowie der Berechnung der Residuallast ergänzt. Diese auf heuristischen Algorithmen basierende Steuerung berücksichtigt dabei sowohl saisonale als auch Wochenend-Effekte des Bedarfs und der Erzeugung und kombiniert Prognosen mit einer Echtzeitsteuerung. Ebenso werden der Wärme- und Strombedarf gleichzeitig berücksichtigt. Somit kann ohne teuren Ausbau der Energienetze eine weitgehende Energieautarkie ländlicher Regionen mit einer hohen Versorgungssicherheit und einer größtmöglichen Effizienz der Bioenergieanlagen erreicht werden. Im Rahmen des Projektes werden die in Vorarbeiten entwickelten Steuerungen in einem Reallabor zu einer systemintegrierenden, übertragbaren Gesamtsteuerung verschiedener erneuerbarer Energien zusammen gefasst und ganzheitlich optimiert.