16 Dezember 2008

Biogas: HotModule soll Stromausbeute steigern

Bauministerium fördert Hybrid aus Gasmotor und Brennstoffzelle mit 1,8 Mio. €

Der Energiedienstleister Dalkia Energie Service GmbH, Neu-Isenburg, erhält Fördermittel in Höhe von rd. 1,8 Mio € im Rahmen des Nationalen Innovationsprogramms Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnolgie (NIP) des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung zur Installation, zum Betrieb und zur Steuerung einer Hybridanlage aus Brennstoffzelle und Gasmotor.

Kernstück des Projektes ist eine kompakte Hybridanlage, bestehend aus einem stationären HotModule-System (MCFC-Hochtemperatur-Brennstoffzelle) und einem Gasmotor sowie einer neu entwickelten integrierten Systemlösung der MTU Onsite Energy GmbH zur Steuerung beider Module.

Das Projekt konzentriert sich auf den Einsatz der MCFC-Brennstoffzelle an Biogasanlagen. Geplant ist ein großflächiger Einsatz, um möglichst viele Erkenntnisse zur weiteren Entwicklung der Brennstoffzellentechnologie zu erhalten. Die Einbindung der Brennstoffzelle in die lokale Energieversorgung ist dabei von zentraler Bedeutung.

Standort der Hybridanlage ist das Gelände der Stadtwerke Barth in Mecklenburg-Vorpommern. Sie wird mit Biogas aus einer Biogasanlage in Barth versorgt, die Dalkia seit 1998 in Kooperation mit den Stadtwerken Barth und Landwirtschaftsbetrieben aus der Region zur Stromerzeugung auf Basis regenerativer Energien betreibt. Dazu wird eine vier Kilometer lange Gasleitung zum Heizwerk der Stadtwerke verlegt, das ein Nahwärmenetz der Stadt versorgt.

“Ziel vor Ort ist die Steigerung der Gesamtleistung und Verfügbarkeit der Anlage von derzeit 866 kWel auf 1020 kWel durch Ersetzen des bestehenden Gasmotors durch eine kompakte Hybridanlage aus Brennstoffzelle und Gasmotor. Von der gesteigerten Produktivität durch Kraft-Wärme-Kopplung und der zusätzlich produzierten Wärme werden die Stadtwerke Barth künftig als Abnehmer für das lokale Nahwärmenetz der Gemeinde profitieren, die wir als Partner für dieses Projekt gewinnen konnten,” erklärt Uwe Gährs, Regionalleiter Nord bei Dalkia.

Das HotModule-System ist eine kompakte Systemlösung für die Hochtemperatur-Brennstoffzelle: hohe elektrische Wirkungsgrade von bis zu 49 Prozent über einen weiten Leistungsbereich sparen Brennstoff und reduzieren die CO2-Emissionen, die bei der Nutzung von fossilen Brennstoffen entstehen; bei Verwendung biogener Gase ist die Anwendung CO2-neutral und sichert deren Nutzung mit höchster Effizienz. Zusätzlich erlaubt die hohe Arbeitstemperatur eine vielseitige Nutzung der Abwärme.

Diese Neuentwicklung, eine Kombination von Brennstoffzelle und Gasmotor, wird mit einer speziell entwickelten Anlagensteuerung und –regelung in der Praxis getestet. Die MCFC- Brennstoffzelle nutzt dabei im Dauerbetrieb unter Volllast das Biogas zur Strom- und Wärmeerzeugung, während der Motor in Teillast die Produktionsschwankungen der
Biogasanlage ausgleicht.

Die Gesamtlaufzeit des Projektes beträgt 3 Jahre. Das Projekt wird durch ein Monitoring seitens des Max-Planck-Instituts für Dynamik komplexer technischer Systeme Magdeburg begleitet.

“Die enge Zusammenarbeit in diesem Projekt zwischen dem Hersteller der Brennstoffzelle und uns als Energiedienstleister mit vielfältigen Erfahrungen im Anlagenbetrieb, ist eine ideale Voraussetzung zur Weiterentwicklung und Optimierung der Brennstoffzellentechnologie sowie der damit verbundenen Umsetzung der Forschungsergebnisse und der Erkenntnisse aus der Betriebsführung. Ziel dabei ist es, die Vorteile der innovativen Technologie mit den ökonomischen und technischen Anforderungen in der Praxis zu verbinden: eine wichtige Voraussetzung für die angestrebte Marktdurchdringung.

Die Erkenntnisse des Anlagenbetriebes führen dann direkt zur Optimierung der Technologie und des Gesamtsystems von Biogasanlage und Brennstoffzelle sowie der Betriebsführung. Dadurch können die Investitions- und Betriebskosten gesenkt werden. Zudem wird die Zuverlässigkeit der Brennstoffzellentechnologie für den großflächigen Dauerbetrieb nachgewiesen. Wir werden unseren Beitrag für die Entwicklung einer Brennstoffzelle leisten, die auf dem Markt konkurrenzfähig ist, und die nachweislich zuverlässig funktioniert”, erläutert Dr. Andreas Lange, verantwortlich für die Brennstoffzellentechnologie und Mitarbeiter des Competence Centers Erneuerbare Energien der Energiesparte von Veolia in Deutschland.

Nationales Innovationsprogramm Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie
Die Bundesregierung fördert die Weiterentwicklung und Einführung von Wasserstoff und Brennstoffzellentechnologien mit dem “Nationalen Innovationsprogramm Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie” (NIP). Ziel ist es, innerhalb der Programmdauer die Marktreife der betreffenden Technologien herbeizuführen, Wertschöpfungsketten und Wertschöpfungsanteile aufzubauen, zu einem erheblichen Erfahrungszuwachs beizutragen sowie einen Beitrag zu den energie- und klimapolitischen Zielen der Bundesregierung zu leisten. Gefördert werden einzelne Projekte sowie Verbundvorhaben im Bereich der Nutzer- und industriellen Forschung und experimentellen Entwicklung der betreffenden Technologien, die sich in das Gesamtkonzept des Nationalen Innovationsprogramms einfügen.

Source: Dalkia Energie Service GmbH, Pressemitteilung, 2008-12-04.

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