Steigerung der Gesamteffizienz von Biogasanlagen durch thermische Optimierung.

Abstract

Ziel der Arbeit ist es, allgemeingültige Ansätze zu finden, mit denen der Wärmehaushalt von Biogasanlagen dahingehend optimiert werden kann, den möglichen Wärmeexport zu erhöhen und somit die Gesamteffizienz von Biogasanlagen zu steigern. Für die Ermittlung der für die Untersuchungen erforderlichen thermodynamischen Kenngrößen wurden 15 landwirtschaftliche Biogasanlagen im Norden Schleswig-Holsteins ausgewählt. Im Einzelnen wurden Wärmeverbräuche, Fütterungen, Substrat-, Luft- und Gastemperaturen mit den dazugehörigen Massenströmen sowie BHKW-Leistungen- wie auch Verluste im Zeitraum 2013-2014 aufgenommen und ausgewertet. Dabei wurden vor allem bisher in der Wissenschaft und in der Praxis nicht analysierte Verlustquellen untersucht. Für die Optimierung des thermischen Eigenbedarfs auf Biogasanlagen konnten diverse verfahrenstechnische Ansätze gefunden werden, deren Umsetzung den möglichen Wärmeexport und somit die Gesamteffizienz von Biogasanlagen steigern wird. Die meisten vorgeschlagenen Maßnahmen haben kurze Amortisationszeiten, die zwischen 0.5 und 6 Jahren liegen. Damit dürften die gewonnenen Erkenntnisse sowohl einen Beitrag zur Vervollständigung der wissenschaftlichen Datenbasis für die Bewertung der Biogastechnologie als auch für die praktische Umsetzung leisten.