Die Möglichkeiten von Biogas-Strombatterie-Systemen

Biogasanlagen und Batteriespeicher können aufgrund ihrer unterschiedlichen Eigenschaften Aufgaben bei der flexiblen Stromversorgung übernehmen. Wie sich beide Technologien miteinander kombinieren lassen, untersucht das Forschungsprojekt „BioBatSys“. Durchgeführt wird das Projekt vom Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) in Kassel.

Wie es in einer Mitteilung heißt, stehen dabei Biogasanlagen auf landwirtschaftlichen Betrieben im Mittelpunkt. Die Wissenschaftler untersuchen anhand von Modellrechnungen, Praxisanalysen und einem Pilotbetrieb verschiedene Einsatzmöglichkeiten. Dazu gehören die Erhöhung des Eigenverbrauchs, die Kappung betrieblicher Lastspitzen sowie Schwarzstartfähigkeit und Notstromversorgung.

Nach den bisherigen Ergebnissen gibt es allerdings keine einheitliche Auslegung, die für alle Betriebe geeignet ist. Der technische und wirtschaftliche Nutzen hängt unter anderem vom jeweiligen Lastprofil, der vorhandenen Anlagentechnik und den betrieblichen Strukturen ab. Batterie und Biogasanlage müssen daher für den jeweiligen Betrieb dimensioniert und aufeinander abgestimmt werden.

„Unser Ziel ist es, landwirtschaftlichen Betrieben eine belastbare Entscheidungsgrundlage zu geben. Wir wollen transparent aufzeigen, unter welchen technischen und wirtschaftlichen Bedingungen sich Batteriespeicher in Kombination mit Biogasanlagen sinnvoll einsetzen lassen“, sagt Christian Dick, Projektleiter am Fraunhofer IEE.

Für die Wirtschaftlichkeit des Batteriespeichers kann nach Einschätzung der Forschenden insbesondere die Kombination mehrerer Anwendungen von Bedeutung sein. Ein Beispiel ist die Kappung von Lastspitzen. Der Batteriespeicher stellt bei hohen betrieblichen Stromlasten kurzfristig Leistung bereit und kann dadurch die aus dem Netz bezogene maximale Leistung reduzieren. Die damit verbundenen Einsparungen bei den Leistungskosten können zur Refinanzierung des Speichers beitragen.

Gleichzeitig kann derselbe Batteriespeicher für die Notstromversorgung eingesetzt werden. Das ist insbesondere für tierhaltende Betriebe von Bedeutung, bei denen beispielsweise Lüftung, Fütterung oder andere technische Einrichtungen auch bei einem Stromausfall weiterarbeiten müssen. Dafür werden bislang häufig Dieselaggregate oder Zapfwellengeneratoren eingesetzt.

Ein entsprechend dimensioniertes Biogas-Batterie-System kann diese Notstromkonzepte nach Angaben des Fraunhofer IEE ergänzen und abhängig von der Betriebsstruktur teilweise ersetzen. Die Batterie übernimmt dabei kurzfristig die Stromversorgung, während die Biogasanlage Energie über einen längeren Zeitraum bereitstellen kann.

Voraussetzung dafür ist eine entsprechende technische Auslegung des Gesamtsystems. Die Mehrfachnutzung könnte Batteriespeicher zudem für Betriebe wirtschaftlich interessanter machen, die keine verpflichtende Notstromversorgung vorhalten müssen.

Über den einzelnen landwirtschaftlichen Betrieb hinaus untersucht BioBatSys auch den möglichen Beitrag solcher Systeme zum Stromsystem. Durch die Kombination der kurzfristig verfügbaren Leistung einer Batterie mit der längerfristigen Speicherbarkeit von Biogas könnten zusätzliche Flexibilitäten bereitgestellt werden. Damit könnten die Anlagen auch die Integration schwankender Stromerzeugung aus Windenergie und Photovoltaik unterstützen.

Weitere Information zum Forschungsprojekt „BioBatSys“ des Fraunhofer-Instituts für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE stehen auf deren Homepage zur Verfügung. (sag)