1 / 31

Soll Biogas ins Erdgasnetz eingeleitet werden?

Soll Biogas ins Erdgasnetz eingeleitet werden?. Vortrag im Rahmen der Lehrveranstaltung „Energiesysteme und Energiewirtschaft“ 18. November 2005 Frédéric Fanen José Luis Corrales Ciganda. Was ist Biogas?. Gasgemisch 50-70% aus Methan

micol
Download Presentation

Soll Biogas ins Erdgasnetz eingeleitet werden?

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Soll Biogas ins Erdgasnetz eingeleitet werden? Vortrag im Rahmen der Lehrveranstaltung „Energiesysteme und Energiewirtschaft“ 18. November 2005 Frédéric Fanen José Luis Corrales Ciganda

  2. Was ist Biogas? • Gasgemisch 50-70% aus Methan • Durch anaerobe, mikrobielle Abbau von organischen Substanzen erhalten • Unreinheiten (Methan) • Kohlendioxid (CO2) • Schwefelwasserstoff (H2S) • Stickstoff (N2) • Wasserstoff (H2) • Kohlenmonoxid(CO)

  3. Biogas Herstellung

  4. Vergärungsprozess im Fermenter

  5. Beispiel eines Fermenters Geschwindigkeitsfaktoren: - Durchmischung (bis 6000 m3) - Heizung

  6. Substrate • Wirtschaftsdünger Exkremente • Rindergülle, Schweinemist… • Nachwachsende Rohstoffe • Maissilage, Zuckerrüben… • Substrate aus Reststoffe der Industrie • Biertreber, Getreideschlempe… • Organische Reststoffe der Kommunen • Biotonne, Marktabfälle…

  7. Möglichkeiten für die Benutzung von Biogas Biogasanlage Wärmeerzeugung (kochen, Heizung) Stromerzeugung (Motoren, Turbinen) Blockheizkraftwerk (Strom+ Wärme) Gasaufbereitung Einspeisung und Durchleitung Warum Einspeisung? Um Biogas im größerem Maßstab zu nutzbar zu machen, und Wärme und Strom zu erzeugen wo es notwendig ist. Gasnutzung BHKW Tankstelle Gastherme

  8. Erdgasnetze in Deutschland: Eigenschaften • Einteilung nach Netzebenen (international, national, regional, lokal) • Einteilung nach Druckstufen • (Hochdruck, Mitteldruck, Niederdruck) • >700 Gasversorgungsunternehmen arbeiten Bundesweit

  9. Klassifizierung der Netze nach Druckstufe

  10. Rechtliche Anforderungen für Erdgas aus dem Netz • In Arbeitsblatt G260 des Technischen Regelwerkes des Deutschen Vereines für Gas und Wasser • 4 Gasfamilien • Wasserstoffreiche Gase • Methanreiche Gase : • Flüssiggase • Kohlenwasserstoff-Luft-Gemisch Gruppe L: 10,5-13kWh/m3 (Wobbe-Index) Gruppe H: 12,8-15kWh/m3 (Wobbe-Index)

  11. Anforderungen an die Gasbeschaffenheit

  12. Zulässige Gasbegleitstoffe

  13. Biogas Eigenschaften

  14. Aufbereitung auf Erdgasqualität für Einspeisung • Die Aufbereitung erfolgt in mehreren Schritten • Entfernung fester und flüssiger Bestandteile und Trocknung des Gases • Entschwefelung • Methananreicherung (>98%) und CO2-Abtrennung • Entfernung von weiteren Gasbegleitstoffen (Silizium, Ammoniak, usw.)

  15. Können wir jetzt das Biogas einspeisen?? In Erdgasnetze, gibt es zwei Einspeisungsmöglichkeiten (Nach Arbeitsblattes G260 von DV) • Zusatzgas Unterschiedliche Zusammensetzung und Brenntechnische Kenndaten • Eingeschränkte Einspeisung • Austauschgas • Gleich Brennverhalten wie Grundgas • Verschiedene Zusammensetzung und Verbrennungstechnischen Kenndaten • Keine eingeschränkte Einspeisung Nach der Gasvorbereitung kann Biogas als Austauschgas direkt ins Gasnetz eingespeist werden

  16. Es ist möglich aus beliebiger Biogasqualität die Gasqualität des Ortnetzes (H-Netz oder L-Netz) erreichen Biogas nach der Vorbereitungsanlage hat 6-12 bar druck (einfach Einspeisung in HD-Netz, möglich bei MD und ND) Technische Kriterien zur Biogaseinspeisung Gasseitig Netzseitig Verbraucherseitig

  17. Biogaseinspeisung nach Druckniveau • Wenig Einspeisung im ND Gasnetz • (Schwankungen zwischen Sommer- und Winterzeit)

  18. Restriktionen bei Gasnetzaufnahme Kapazität • Wenn aufbereitetes Biogas als Austauschgas eingespeist wird, es gibt keine praktische Beschränkung an Menge. • Beschränkungen im Fall der Zusatzgaseinspeisung (keine Kohlendioxidabtrennung) • Immer das Einzelfall zu betrachten • Selten bei niedrig Druck sinnvoll • Trotzdem, ist auch in den nächsten Jahren mit Grenzen nicht zu rechnen

  19. Wie viel Biogas kann man einspeisen?

  20. Gesamt- und technisches Potential von Biogas in Deutschland Gesamtpotenzial: ca. 260 PJ/a Technische Potenzial (Zugang zum Einspeisepunkt eingeschränkt): 190 PJ/a

  21. Potenzialverteilung nach Stoffklassen

  22. Bedeutung des TechnischenPotenzials • Technisches Potenzial: Anteil des Theoretischen Potenzials, das unter technischer, struktureller und ökologischer Restriktionen nutzbar ist. • Erschließbares Potenzial: rentable Anteil des technischen Potenzials (Subventionen vom Staat..)

  23. Indikatoren zur Einspeisung

  24. Wirtschaftliche Bewertung • Unterschiedlicher Aufwand und verbundenen Kosten für Vorbereitung • Kosten hängen von der Biogasanlagegröße ab • Kosten sind auch von Substratart abhängig G: Gülle N: nachwachsende Rohstoffe B: Bioabfall Zahl-> Aufbereitungsvolum PSA: Druckwechsel -Adsorptions-Verfahren DWW: Druckwasserwäsche

  25. Rechtliche Aspekte • Einspeisung erlaubt wenn Erfordernisse der Gasqualität erfüllt werden (Gasqualitäten je nach ort unterschiedlich) • Biogas kann als Erdgas-Substitut nach EEG vergütet werden, wenn es zur Stromproduktion verwendet wird (Ausreichende Große der Anlage, Vertragliche Koppelung) • Zusätzliche Technologiebonus (2ct/kwhel) für verstromtes auf Erdgasqualität aufbereitetes Biogas.

  26. Erfahrungen in Europa • Es gibt zur Zeit keine Erfahrung in Deutschland • Zwei Vorfahren in der Vergangenheit konnten nicht realisiert werden • Derzeit mindestens 4 Staaten wo Biogas auf Erdgasqualität aufbereitet wird: Schweden, Schweiz, Niederlande und Frankreich • In der Schweiz, Niederlande und Schweden wird ein Teil des aufbereiteten Biogas in das Erdgasnetz eingespeist

  27. ErfahrungeninderSchweiz • 10 Jahre Erfahrungen • Nutzung von hochwertigen Substraten (Bioabfälle) • 6 Anlage • 14 „Naturgastankstelle“ • Ziel in 2006: 100 „Naturgastankstelle“ • Gute Zusammenarbeit zwischen Gaslieferanten, Gasherstellern und Kunden

  28. Erfahrungenin Schweden • Derzeit 20 Vorbereitungsanlagen (1/2 aus Kläranlage und ½ aus industrielle Reststoffe) • Beispiel: Stockholm Henriksdal (Kommunale Wasserversorgung) - 4 BHKW à 700kWel - Parallel 600 N/m3 Biogas auf Erdgasqualität (Biogastankstelle, Wärme und Kochgasversorgung) • Erzeugungskosten: 0,65€/Nm3 aufbereitetes Reingas • Anlagen werden von den Betreibern als sehr zuverlässig beurteilt

  29. Erfahrung in Österreich • Erste Prototyp in Österreich (Basis für Potenzialabschätzungen) • Ziel: Aufbereiteter Biogas mit Erdgasqualität in einer Erdgasleitung einspeisen • Biogasanlage: Demonstrationsanlage mit ca. 10m3/h Biogasleistung • Basis für die Erstellung von zukünftige Betreibermodellen

  30. Zusammenfassung • Technisch ist die Einspeisung von Biogas in Erdgasnetze möglich und betriebsbereit • Nur im Einzelfälle ist die Einspeisung im Erdgasnetze wirtschaftlich attraktiver als dezentrale Nutzung mit BHKW (z.B. zentrale Strömproduktion mit hohen Wärmeerlosen) • Rechtlich ist es möglich und reguliert (mögliche Vergütung) • Großes technisches Potenzial • Diverse Erfahrungen • Energiewirtschaftgesetz und Netzugangs-Anordnung werden zur Zeit überarbeitet

  31. Literatur • http://home.fhtw-berlin.de/~s0501373 • www.profaktor.at • www.uni-protokolle.de • Biogaseinspeisung ins Gasnetz Stadtwerke Edlingen am Nekar, 2005 • http://www.tarmstedter-ausstellung.de/lu7d6q7x43wm4/artikel_a.php • Evaluierung der Möglichkeiten zur Einspeisung von Biogas in das Erdgasnetz Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe, 2005

More Related