Optimierung des Produktions- und Distributionssystems von Bioenergiedörfern.

Abstract

In der Arbeit stehen Bioenergiedörfer im Fokus der Untersuchung. Nach einer kurzen Einführung werden in Kapitel zwei die Rahmenbedingungen der Untersuchung beschrieben. Dabei wird das Konzept von Bioenergiedörfern dargestellt, Bioenergie im Kontext der Energieversorgung in Deutschland betrachtet, der Substrateinsatz und Flächenbedarf der Bioenergieerzeugung in Deutschland aufgezeigt und die gesetzlichen Rahmenbedingungen der Bioenergieerzeugung zusammenfassend erläutert. Im dritten Kapitel wird ein lineares gemischt-ganzzahliges Optimierungsproblem für Nahwärmenetze ohne Berücksichtigung der Energieerzeugungsanlage formuliert. In Kapitel vier werden die technischen Grundlagen der Biogasproduktion erläutert, landwirtschaftliche Biogasanlagen näher betrachtet, die Logistik der Biomassebereitstellung untersucht, Kapitalwerte für Biogasanlagen berechnet und dafür eine Sensitivitätsanalyse durchgeführt. In Kapitel fünf wird das Optimierungsmodell für Nahwärmenetze um eine Biogasanlage als Energieerzeugungsanlage erweitert. Bei der Anwendung des Modells auf ein Beispieldorf mit 44 Haushalten werden unterschiedliche Anschlussbereitschaften der Dorfbevölkerung an das Nahwärmenetz und unterschiedliche Biomasseangebote der ortsansässigen Landwirte berücksichtigt. In Kapitel sechs werden Schlussfolgerungen für das entwickelte Modell und für Bioenergiedörfer gezogen.