Nach Jahren der Stagnation dürften Kraftwerke mit Biogasmotoren in Deutschland wieder an Bedeutung gewinnen. Denn im neuen EEG werden sie verstärkt gefördert. Auch spielen sie in regionalen Versorgungsverbünden mit Photovoltaik und Windkraft eine wichtige Rolle. Denn die Gasmotoren können je nach Bedarf gezündet werden. Deshalb liefern sie die Spitzenlastreserve, die ein virtuelles Kraftwerk mit fluktuierenden Generatoren benötigt.
Die Einspeisevergütung für Biogasanlagen wurde verbessert, auch die Genehmigungen vereinfacht. Was viele Laien nicht wissen: Biogaskraftwerke haben einen relativ hohen Eigenstrombedarf. Denn das Biogas muss in großen Fermentern erzeugt werden, durch die Vergärung von Energiemais, Stroh und anderen Abfällen aus der Landwirtschaft.
Ein schmales Temperaturband
Die Silage braucht ein schmales Temperaturband von 36 bis 38 Grad Celsius, damit die Methanproduktion aus der Biomasse effektiv ist. Für die Gärungswärme lässt sich die Abwärme des Gasmotors nutzen, aber auch eine elektrische Heizung, die sich leichter regeln lässt. An dieser Stelle kommt die Photovoltaik ins Spiel. Denn mittlerweile ist der Preis für Sonnenstrom niedriger als die Vergütung für Biogasstrom. Statt den lukrativen Strom aus dem Blockheizkraftwerk selbst zu verbrauchen, wird er ins Netz eingespeist, um die Wirtschaftlichkeit der Anlage zu erhöhen.
Den Eigenbedarf für die Gasproduktion deckt Sonnenstrom ab. Denn neben der Fermenterwärme brauchen die Rührwerke für den Biomassebrei und die Pumpen eine erhebliche Strommenge. Nicht zuletzt die Förderbänder für die Anlieferung der Feststoffe sowie die Rohrleitungen für Gülle und andere Hilfsstoffe, die den Fermenter füttern.
Elektrische Betriebsfahrzeuge
Darüber hinaus bietet die Eigenversorgung der Biogasanlage mit Photovoltaik und ausreichend dimensionierten Stromspeichern eine unterbrechungsfreie Stromversorgung für die Leitwarte des Kraftwerks. Und sie erlaubt es, effiziente Elektrofahrzeuge für die Anlagenlogistik zu nutzen. Denkbar ist sogar, dass die Landwirte die Biomasse mit elektrischen Zugfahrzeugen anliefern, die an der Biogasanlage eine Ladestation mit 400 Volt (Drehstrom) vorfinden. Der dadurch angebotene Zusatznutzen macht die Biogasanlage zur E-Tankstelle für die umliegende Region. Ein weiterer Mehrwert für die regionale Wertschöpfung.
Läuft die Biogasanlage als regionales Kraftwerk in der Mittelspannung, kann die Kombination mit der Photovoltaik ein interessantes Modell für die ganzjährige Versorgung bieten. Die Solargeneratoren speisen über Niederspannung ein und versorgen die Nachbarschaft. Reicht der Sonnenstrom nicht aus, springt die Biogasanlage ein. Neben der Einspeisung übernimmt sie die Deckung des Eigenverbrauchs in der Umgebung, etwa einer Schule, eines Krankenhauses oder eines Gewerbegebietes.
Wärmesenke dringend gesucht
Denn die Gasmotoren haben das Problem, dass sie für den effizienten Betrieb eine große Wärmesenke brauchen. Im Winter kann die Abwärme genutzt werden, um über ein Nahwärmenetz die Nachbarschaft mitzuversorgen. Im Sommer ist dieses Problem nur lösbar, wenn neben der Fermenterheizung beispielsweise ein naheliegendes Schwimmbad mit versorgt wird.
In der Kombination mit der Photovoltaik ist es also möglich, die Biogasanlage für den Eigenverbrauch der Nachbarschaft zu optimieren und als reines Winterkraftwerk laufen zu lassen. Dann bietet die regionale Landwirtschaft auch genug Abfälle aus der vorausgehenden Ernte an, die sich zu Methan vergären lassen.
Unsere Grafikserie
Eigenverbrauch verständlich gemacht
Für den Laien ist die technische Vielfalt der Solargeneratoren kaum überschaubar. Deshalb zeigen wir Ihnen und Ihren Kunden, wie anspruchsvolle Gebäude und ihre Nutzer mit Sonnenstrom versorgt werden. In jeder Ausgabe von photovoltaik erscheint eine neue Präsentationsgrafik – exklusiv für unsere Leser.
Die Grafiken wurden von Michael Römer gezeichnet, technischer Illustrator aus Berlin. Neben der Solarbranche hat er sich beispielsweise auf anspruchsvolle Grafiken für die Luftfahrt spezialisiert.
