Biomasse ist im Kontext regenerativer Energieversorgungskonzepte als Energiespeicher nutzbar.
Mit diesem Projekt soll erreicht werden, regelmäßig im kommunalen Bereich anfallende Biomasse, wie z.B. Landschaftspflegematerial und Grünschnitt, gezielt als Energiespeicher für bedarfsorientierte Erzeugung von Strom und Wärme so zu nutzen, dass Nachteile anderer regenerativer Energieerzeugungsformen auf der Ebene lokaler Prosumer-Mikronetzsysteme ausgeglichen werden.
Konventionelle Biogastechnologien eignen sich für diese Aufgabe nicht. Sie sind weder flexibel- noch robust genug und auch nicht im notwendigen Größenmaßstab verfügbar.
Die Neuentwicklung eines biomassebasierten, bedarfsorientiert bewirtschaftungsfähigen Energiespeichers soll diese Lücke schließen.
Dazu werden in bedarfsarmen Sommermonaten speicherfähige Energieträger für die flexible Strom- und Wärmeerzeugung im Winter gewonnen, wenn vor allem PV-Strom und Solarthermie kaum Beiträge leisten können.

Erreicht werden soll dies durch innovative Technologien.
Erstens wird halmgutartige Biomasse so aufbereitet, dass in einem biologisch katalysierten Prozess möglichst viel feste Biomasse in die Flüssigphase übergeht.
Nach diesem Prozess wird die Suspension in lagerfähige flüssige Biomasse und feste Bestandteile getrennt. Die flüssige Biomasse wird zur späteren bedarfsgerechten Verarbeitung, die mittels Festbett-Reaktor realisiert wird, gespeichert.
Die energiereiche feste Phase wird in einem kompakten, hoch raumbelasteten Reaktor zum Teil zu Biogas konvertiert. Dieser Reaktor dient gleichzeitig als Säurespeicher, aus dem im Bedarfsfall ergänzend zur Flüssigbiomasse schnell verwertbares Substrat in den flexiblen Festbett-Reaktor überführt wird, um über eine netzfähige Energiestation diese Energieträger bedarfsorientiert in Strom und Wärme umzuwandeln.
Für die Entwicklung eines geeigneten Festbett-Fermenters (Hochschule Zittau/Görlitz / Haase GFK-Technik GmbH) gibt es bereits Projektaktivitäten. Berechnungen haben ergeben, dass für die flexible Bereitstellung von z.B. 37.500 kWhel. und ca. 70.000 kWhtherm. (entspricht 1.500 Volllaststunden eines 25 kW-BHKW) die Biomasse einer Fläche von 3 ha bis 10 ha Grünland ausreicht.
Diese Energie ist von hoher systemischer Wertigkeit, da sie in Prosumer-Mikronetzsystemen vor allem als Regelenergie zur Verfügung stehen soll.
Die räumliche Trennung der Suspensionsherstellung (zentral, höhere Ansprüche an Verfahrenstechnik, Infrastruktur und Raumbedarf) und der Energieumwandlung (dezentral, durch lokal integrierbare, “betankbare”, hocheffiziente Energiestationen (bis 50kWel), automatisierter Betrieb, geringer Raumbedarf) bildet die Grundlage eines wirtschaftlichen Betriebes.

Projektpartner:

Hochschule Zittau/Görlitz, FB Umwelt- und Verfahrenstechnik Zittau (HSZG)

BAG Budissa Agroservice GmbH

Instandsetzung Hoffmann GmbH

Kluge GmbH

Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS