Biogas

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1 ha Mais..	deckt den Stromjahresbedarf von 5 Haushalten ca. 16 MWh
Anbau NaWaRo in D in 2016:	Industriepflanzen: 270.000 Hektar Energiepflanzen: 2.5 Mio Hektar Zusammen: 2,7 Mio Hektar Fläche
Energie aus NaWaRo – allgemein: Was und wie passiert mit: -Rest und Abfallstoffen -Energiepflanzen(Holz/STroh) -STärke und Zuckerpflanzen -Ölpflanzen	Image: Image (binary/octet-stream)
Energiepflanzen Ernterückstände und org. Reststoffe werden zu...	Gasförmigen Brennstoff: Biogas ->Verbrennung->Wärme/Kraft
Wie entsteht Biogas?	Biogas entsteht durch den mikrobiologischen Abbau von organischem Material unter Ausschluss von Sauerstoff. Anaerobe Fermentation, Anaerobtechnik
Abbauwege organischer Verbindungen mit und ohne Sauerstoff:	Image: Image (binary/octet-stream)
Was sind die 4 Teilschritte des Biogasprozesses:	1.Hydrolyse 2.Versäuerung 3.Essigsäurebildung 4.Methanbildung
1. Teilschritt: Hydrolyse Was ist die Hydrolyse und wie funktioniert sie? • Hydrolyse wird durch Enzyme katalysiert - Hydrolasen = hydrolytische Enzyme - Bakterien und Pilze bilden Hydrolasen - Substratspezifische Wirkung (verschiedene Enzymgruppen) z.B. Lipasen = Enzyme zur Spaltung von Fetten und Ölen Proteasen = Enzyme zur Spaltung von Proteinen Cellulasen = Enzyme zur Spaltung von Cellulose • optimaler pH-Wert der Hydrolyse bei ca. pH 6	Image: Image (binary/octet-stream)
2. Teilschritt Acidogenese - Versäuerung Was ist das? Wie funktioniert es? Versäuerung von Kohlehydraten: → optimaler pH 4,0 – 6,5 Versäuerung von Proteinen: → optimaler pH 7,0 – 7,5 → Freisetung von NH3 (Ammoniak) und H2S (Schwefelwasserstoff) aus den Aminosäuren	Versäuerung = anaerobe Produktion von Säure aus den Hydrolyseprodukten; Oxidations-/Reduktionsvorgänge z.B. Abspaltung von H2 und CO2 Acidogenese u.a. abhängig von Substrat, Temperatur, pH-Wert und H2-Partialdruck (je niedriger desto mehr Acetat!)
Acidogenese: Welche Substrate werden zu Welchen Produkten? Welche sind die wichtigsten org. Säuren?	Image: Image (binary/octet-stream)
3. Teilschritt Acetogenese/Essigsäurebildung: Was ist das? Wie funktioniert das? Image: Image (binary/octet-stream)	Acetogenese = anaerober Abbau von niedermolekularen Carbonsäuren (C3, C4, …), Alkoholen, etc. zu Essigsäure / Acetat + Wasserstoff und Kohlendioxid • Produktion von Wasserstoff läßt Wasserstoffpartialdruck ansteigen → hemmt den Stoffwechsel der acetogenen Bakterien • während Methanogenese wird Wasserstoff zur Methanbildung gebraucht → beide Prozesse voneinander abhängig! → enger räumlicher Kontakt zwischen Acetogenen und Methanogenen MO nötig! • Niedrige H2-Partialdrücke für günstigen Ablauf der Acetogenese erforderlich, z.B. → Buttersäure pH2 < 10-3 bar → Propionsäure pH2 < 10-4 bar → Propionsäurekonzentration = Indikator für Prozessstabilität • lange Generationszeiten der acetogenen Mikroorganismen (mehrere Tage)
Acetogenese: Welche Substrate werden zu welchen Produkten?	Image: Image (binary/octet-stream)
4. Teilschritt Methanogenese: Was ist das? wie funktioniert das?	= letzte Phase des anaerober Abbaus. Methanogene Bakterien erzeugen Methan. 70% Methabildung aus Acetat 30% Methanbildung aus Kohlendioxid und H2 Methanbakterien strikt anaerob! ->kein Sauerstoff im Fermenter! Temp. über 35-40°C pH Bereich: 6,5-8,1 Versäuerung vermeiden!
Reaktionen bei der Methanogenese: Image: Image (binary/octet-stream)	• Methanbildung aus Essigsäure → nur wenige Spezies • Umsatzrate Essigsäure 2 – 4 mal niedriger als H2 und CO2 • für leicht hydrolisierbare Substrate → Methanisierung von Essigsäure und Acetogenese geschwindigkeitslimitierend! Image: Image (binary/octet-stream)
Welche weiteren Prozesse gibt es zur Beeinflussung der Gasqualität?	• Schwefelwasserstoffgehalt → Sulfatreduzierende Prozesse - bei schwefelhaltigen Substraten - Abbau von z.B. Schwefel aus Aminosäuren zu H2S - Verbrauch von Wasserstoff → Konkurrenz zu Methanogenen - Schadgas • Biologische Entschwefelung (Oxidation von H2S im Gasraum zu elementaren Schwefel durch aerobe Bakterien) • Schwimmschichtbildung • Sinkschichtbildung
Abbau von Kohlenhydraten: Welche sind leicht abbaubar? Welche schwer?	Leicht abbaubar • Stärke • Mono- oligomere Zucker → schneller Abbau, kurze Verweilzeit • (Ligno-) Cellulose → langsamer Abbau, lange Verweilzeit
Wie verhält sich der Abbau von Fetten?	langsam durch Lipasen als Enzyme
Was ist der Abbau von Proteinen?	Abbau durch Proteasen, Peptidasen Hauptquelle für • Schwefelwasserstoff • Ammoniak
Was ist bei spezifischen Biogaserträgen möglich?	Bei bekannter Zusammensetzung der Ausgangssubstrate ist Abschätzung / Berechnung der zu erwartenden Biogasmengen -erträge und -zusammensetzung möglich: Image: Image (binary/octet-stream)
Berechnung der allg. Biogaserträge:	die Formel von Buswell und Müller: Image: Image (binary/octet-stream)
Mileubedingungen von hydrolisierenden Bakterien und Methanbakterien: Tabelle Die verfahrenstechnische Ausgestaltung der Vergärungsanlage ist abhängig vom eingesetzten Substrat.	Image: Image (binary/octet-stream)
Wie kommt es zu einer Hemmung der anaeroben biologischen Prozesse? Bei wem hemmt es?	Hemmwirkung bei Methanbakterien! bei NH3 steigt Hemmung bei steigenden pH bei org. Säuren oder H2S steigt Hemmung mit sinkendem pH
Hemmung durch Ammoniak: Image: Image (binary/octet-stream)	Hemmung durch H2S: Image: Image (binary/octet-stream)
Hemmung durch organische Säuren:	Image: Image (binary/octet-stream)
Hemmung der anaeroben biologischen Prozesse: ab welcher Konz. hemmt es die Bakterien? Welche Substanzen hemmen? Welche weiteren Stoffe hemmen noch?	H2S und NH3 hemmen ab 30mg/l Propionsäure hemmt ab 3mg/l Weitere Hemmstoffe: • Sauerstoff !!! • hemmende / toxische organische Substanzen (z.B. Desinfektionsmittel, Biozide, …)
was sind weitere Hemmstoffe?	Schwermetalle aber auch als Spurenelemente wichtig!
Wie ist der zeitliche Verlauf der Biogasproduktion nach einmaliger Substratzugabe?	effektiv von 0-10 Tage danach bisschen bis 50 Tage ca.
wie lange dauert es bis ein fermenter konstante Biogasausbeute hat?	30 Tage
Welche Substrate gibt es für Biogasanlagen?	Gülle Mist org. Restoffe Abfälle Proteine fette schwer/leicht abbaubare Kohlenhydrate
Wo kommen die Substrate her?	Landwirtschaft Agroindustrie Nahrungs-Genussmittelindustrie Gartenabfälle Industrie Kantinenabfälle Haushalte
Was ist Ko-Fermentation Wirtschaftsdünger Ko-Substrat ?	Ko-Fermentation Gemeinsame Vergärung von Wirtschaftsdüngern mit vergärbaren organischen (Rest)-Stoffen aus Landwirtschaft, Industrie, Gewerbe und Haushalten, sogenannten Ko-Substraten Wirtschaftsdünger Tierische Ausscheidungen, Jauche, Gülle und Stallmist Ko-Substrat Stoffe pflanzlichen und tierischen Ursprungs, die in Biogasanlagen Wirtschaftsdüngern zugesetzt werden, beispielsweise Speisereste und Fettrückstände, Silagen, Feldfrüchte,…
Anteil Substrateinsatz in Biogasanlagen in Bayern	52% NaWaRo 43% Gülle,Mist 3%Biomüll 2% Industrie Müll/Landwirtschaft
1. größter Anteil Wirtschaftsdünger ist: 2. größter Anteil NaWaRo ist:	1. Rindergülle 2. Maissilage
Welche Tiergülle hat den besten Biogaserstrag? Welchen den besten Methangehalt? Warum sin Tiergüllen das Grundsubstrat für Biogasanlagen?	-Geflügelmist -Schweinegülle -> Stabilisiert Fermentationsprozess, gleicht Schwankungen in Qualität Gärsubstrat aus
Welche Pflanzenrestoffe haben den besten Biogas Ertrag?	Kartoffel und Rübenblatt • hoher Kohlenstoffgehalt, hohe Verdaulichkeit → gute Eignung als Kosubstrat • Substratmischungen mit ausgewogenen C:N – Verhältnissen, hohe Biogaserträge
Was ist das Ziel von NaWaRo Anbau für Biogasproduktion? Wie ist der Ertrag bei Maissilage, Grassilage und Getreide-Ganzpflanzensilage?	möglichst hoher Methanertrag pro Hektar! Mais: hohe Hektarerträge und am meisten in Biogasanlagen Gras: Methanertrag abhä. vom Proteingehlt und C:N Verhältnis GPS: 2. häuf. in Biogasanlagen, hohe Methanerträge
Welche Kosubstrate haben das größte Gefahrenpotential?	industrielle Reststoffe wegen Rückständen aus der Pfflanzenölproduktion Schlachtabfälle-Fettabscheiderfett
Wie ist die ideale Nährstoffzusammensetzung von C:N:P:S? Was passiert bei unausgewogener Versorgung →	C:N:P:S – Verhältnis idealerweise bei 600:15:5:1 Störungen (Mangelerscheinungen), Hemmungen
Was sind bedeutende Substrateigenschaften?	Partikelgröße Struktur Schwimmbedingungen SInkschichtbildung
Wie setzt sich Biogas zusammen?	50-80% Methan 20-50 % CO2 2% Stickstoff oder NH3 1% Wasserstoff H2 0-20.000 ppm H2S Schw.Was.Stoff
Teilschritte der Biogastechnologie	Image: Image (binary/octet-stream)
Prozessstörung einer Biogasanlagen: Was sind: 1 Symptome, 2 Ursachen, 3 Behenbungen	1 rasche stärkere Versäuerung stört biochemisches Gleichgewicht pH fällt Biol.Abb.Prozesse stehen still 2 im einstufigen Betrieb ausgelöst durch kohlenhydratreiche Reststoffe, Teigrest, Katroffeln 3 Ausgleich durch schwer abbaubare rohfaserreiche Substanzen verdünnung des Fermenters mit Wasser
Was ist die hydraulische Verweilzeit und was ist für diese noch zu beachten?	• gibt an, wieviele Tage sich das Substrat durchschnittlich im Fermenter befindet • richtet sich nach Abbaubarkeit des Substrates • Konstanthalten des Bakterienstammes Eckdaten HRT: 30 – 110 d (Ø 66 d) bei einstufiger Betriebsweise
Was ist (Faul)Raumbelastung?	• Maß für die Belastung der Biologie des Reaktors mit organischem Material • Orientierungshilfe, welche Menge oTS zugeführt werden kann, ohne den Prozess zu überfüttern ( Versäuerung, Umkippen) Eckdaten BR: 2 – 4,7 (Ø 3,4) bei einstufiger Betriebsweise. 0,8 – 5,6 (Ø 2,4) (kg oTS/m³d) bei mehrstufiger Betriebsweise
Was ist der Abbaugrad? und weitere Eigenschaften	• gibt an, wieviel der organsichen TS innerhalb der geg. Verweilzeit abgebaut wurde • vollständiger Abbau praktisch nicht möglich • Abbaugeschwindigkeit nicht konstant (Anfangs schnell, gegen Ende langsam) → letzte Prozent des möglichen Gasertrags nur mit langer Verweilzeit / großem Behältervolumen // hohen Kosten möglich! • hohe Abbaugrade spiegeln hohe Gasproduktion • durchschnittliche Abbaugrade bei ca. 60 % in reinen NaWaRoAnlagen bis 80 %
Verfahrensablauf - Reihenfolge: 11 Schritte	• Anlieferung und Lagerung • Konservierung • Aufbereitung • Zerkleinerung • Hygienisierung / Pasteurisierung • Fermentertechnik • Gasaufbereitung • Gasspeicherung • (Biomethanbereitung) • Gasnutzung (BHKW) • Gärresteverwertung
Anlieferung und Lagerung: Was muss durchgeführt werden? was ist beim lagern zu beachten?	• Eingangskontrolle • Dokumentation • Nachweisführung muss durchgeführt werden Lagerung von Substraten zur Herstellung gleichmäßiger Substratmischungen. Dimensionierung Lager nach Liefermengen Deckel bei stinkenden Substraten bei Schlachtabfällen seperate Lagerung
Konservierung / Aufbereitung: Worauf ist beim Konservieren zu achten? wie schauts bei NaWaRo aus? Wie ist die Aufbereitung?	kontinuierliche Fermenterbefüllung ->Substratzusammensetztung sollte ohne Schwankungen sein. bei NaWaRo Silierung der Substrate: pH sinkt schnell unter Luftabschluss v.a. Zerkleinerung (Oberflächenvergrößerung, bessere Pump- Dosierfähigkeit); Auslese von Störstoffen.
Hygienisierung / Pasteurisierung: Wie lang wird Pasteurisiert und auf was ist zu achten?	Regelungen zur Hygienisierung in Bioabfallverordnung und Nebenprodukteverordnung je nach Seuchenrisiko: - Pasteurisierung bei 70 °C für 60 min - Drucksterilisation bei 133 °C 3 bar min. 20 min Überwachung Temperatur, Druck und Verweilzeit → lückenlose Doku mentation
Nach welchen Kriterien werden die Fermetationverfahren eingeteilt?	Image: Image (binary/octet-stream)
Nass- / Trockenfermentation	Bei Trocken : Festoffgehalt >20% auch Nass Fermentation mit festen Substraten Fermenation in flüssiger Phase! Bei Nass: TS-Gehalt <15% bei sind diskontinuierlich oder kontinuirlich möglich
Fermentereinteilung nach Art der Beschickung: welche Verfahren gibt es und wie ist die Art der Beschickung?	Image: Image (binary/octet-stream)
Fermenterbauarten: stehender Fermenter. wie ist er gebaut welche größe hat er weiter Daten:	• meist runde Bauform • Edelstahl oder (häufiger) Beton (gute Statik, günstiger Preis) • Größen von ca. 100 m³ bis > 5000 m³ • voll durchmischt • Faulraumbelastungen von 3 – 5 kgoTS/m³d
Liegende Fermenter / Pfropfenstromfermenter	• Betonfermenter rechteckiger / quaderförmiger Querschnitt • übliche Baugrößen 250 – 1000 m³ (bei max. 25 m Länge) • Vergrößerung Faulraum durch 2 nebeneinander liegende Einheiten • Stahlfermenter i.d.R. runder Querschnitt mit max. 270 m³ • rel. geringe Höhe / Durchmesser → optimale Durchmischung mit geringer Leistung → Eignung für Feststoffgehalte bis 20 %
Pfropfenstromreaktor:	• Transport Fermenterinhalt in horizontaler Richtung durch Verdrängungseffekt von frisch eingebrachtem Substrat • Substrat wird wie Pfropfen durch Fermenter geschoben • räumliche Trennung von verschiedenen Abbauphasen im gleichen Behälter möglich • fehlende Beimpfung des Frischsubstrats (kommt kaum mit bakterienreichem Fermenterinhalt in Verbindung) durch Substratrückführung kompensieren • stärkere Belastung als bei volldurchmischten Behältern: bis zu 7 – 10 kgoTS/m³d • angeschlossen meist volldurchmischter stehender Fermenter
Sonderform Feststofffermentation – Garagen-System	• diskontinuierliche Feststofffermentation • Volumen / Garage ca. 100 m³ (Ausnutzung ca. 2/3) • Animpfung durch Vermischung mit ausgefaultem Substrat (40/60) • Verweilzeit 3 – 6 Wochen • Umpumpen Perkolat
Hydrolysestufe (vorgeschaltet)	• vorgeschalteter Behälter (beheizt, durchmischt) zur Hydolysierung (1. Stufe) des Substrates → pH Abfall auf 3,5 – 4,5 • bei BGA mit sehr hoher Faulraumbelastung zur Verhinderung Fermenterversäuerung
Nachgärbehälter (nachgeschaltet, zweistufiges System)	• kurze Verweilzeiten + Kurzschlussströme → unvollständig vergorenes Material verlässt Fermenter • bessere Ausnutzung Energiepotential • ideale Rückführung Substrat zur Animpfung • beheizt / gerührt • weniger hochmolekulare Substanzen als im Fermenter → v.a. essigsäure- und methanbildende Bakterien
Überwachung Gärprozess an Biogasanlagen: Was wird in der Anlage überwacht, was im Labor?	An der Anlage: • Temperaturkontrolle • pH-Wert • Gasmenge • Gaszusammensetzung • Organische Säuren (Fettsäurespektrum) • NH4-N im Gärablauf • Tockenmasse TS und organische Trockenmasse oTS im Substrat und Gärablauf
Gasführung: es gibt: Gasableitung, Gasaufbereitung, Gasspeicherung Was ist Gasableitung?	Kondensatfalle alternativ: Überdruckventil
Gasaufbereitung zur Nutzung im BHKW: Was wird gemacht?	Entwässerung (auch Reduzierung von Schadgasen, z.B. Ammoniak) durch Entfernung von Wasser) → Reduzierung Motorschäden! Entschwefelung: Schwefelwasserstoff in Konzentrationen von 0,02 – 0,5 % (V/V) (Extremfälle bis 1,5 %) im Biogas enthalten. • toxisch wenn SOx im Motoröl -> Versauerung, häufigere Ölwechsel
Wie hoch sind die Vorgaben der BHKW-Hersteller für H2S-Gehalte im Biogas:	< 50 – < 500 ppm Reduzierung H2S-Gehalt im Biogas fast immer nötig!!!
welche 2 Möglichkeiten der mikrobiologischen Entschwefelung in für Biogasanlagen gibt es?	1. Abbau H2S zu Schwefel/Schefelsäure durch MO mit zufuhr von Luft im Fermenterkopf 2. Abbau durch MO in externen Filtern zw. Fermenter und Gasspeicher
Mikrobiologische Entschwefelung von Biogas: wie funktionierts?	mikrobiologische Oxidation von H2S zu Schwefel und Schwefelsäure • gezieltes Einblasen geringer Mengen Außenluft in Kopfraum des Fermenters (3 – 5 % der Biogasmenge) • Besiedlungsfläche (feucht, warm, ausreichende Nährstoffzufuhr aus Substrat) → Substratoberfläche, Fermenter(Kopfraum)inneres • Temperaturbereich 20 – 40 °C im mesophilen Fermenter • kontinuierliche Luftzufuhr
Mikrobiologische Entschwefelung auch in externen Biofiltern möglich: wie geht das?	• i.d.R. zwischen Fermenter und Gasspeicher • Bakterien auf Füllkörpern angesiedelt • Einbringung Spülsubstrat (Nährstoffversorgung) im Gegenstrom Vorteil: kein Eintrag von Sauerstoff in den Fermenter! Gute H2SReduzierung. Nachteil: hohe Kosten!
Einspeisung von Biogas ins Erdgasnetz / Nutzung als Kraftstoff:	Einhaltung bestimmter Mindestanforderungen hinsichtlich CH4, CO2, H2S, H2O und Brennwert sind einzuhalten → erweiterte Gasreinigung und –aufbereitung: • Trocknung • Erhöhung Methananteil • Reduzierung Schwefelwasserstoff
Was ist wichtig, wenn Biogas als Wärmeerzeugung genutzt wird? bei Biogas als Kraftstoff	→ Reduzierung Verluste durch fehlende Abwärmenutzung → Verbesserung Gesamtwirkungsgrad → Aufbereitung auf Erdgasqualität (H-)
Verfahren zur Biogasaufbereitung: welche 5. Schritte gibt es?	1. Schritt: mikrobiologische Grobentschwefelung 2. Schritt: Kondensatabtrennung 3. Schritt: Trocknung 4. Schritt: Feinentschwefelung (z.B. Aktivkohlefilter) 5. Schritt: Methananreicherung (durch CO2-Entfernung
CO2-Abtrennung Verfahren:	Image: Image (binary/octet-stream)
Druckwasserwäsche: Trennprinzip?	unterschiedliche Löslichkeiten in Wasser Image: Image (binary/octet-stream)
– Gaseinspeisung:	• kaum Lukrativität für Wärme- und Kraftstoffmarkt → Konkurrenz zu billigem Erdgas • derzeit Einspeisung und räumlich getrennte Verstromung im BHKW (Vergütung nach Sätzen des EEG, excl. Gülle- und Luftreinhaltungsbonus) • derzeit Wirtschaftlichkeit erst ab Kapazität von 500 Nm³/h (entspricht 1 MW el.) Invest für 1000 Nm³/h-Anlage: 1,2 – 1,5 Mio. € • neue Technologien mit Kapazitäten von 50 Nm³/h in Aussicht • derzeit nur 35 Einspeiseanlagen • Ziel bis 2020: 6 Milliarden Nm³ Einspeisung (ca. 7 % Erdgasmarkt)
Verwertung von Gärresten Es gibt: Gärreselagerung, Ausbringverfahren, Tankverfahren	• Abdeckung Gärrückstandslager zur Unterbindung vermeidbarer Methanemissionen (Methanverwertung!) • Tief- bzw. Hochbehälterbauform • Rührwerk zur Homogenisierung vor Entnahme • opt. Fest-Flüssig-Trennung → Lagerung Flüssigfraktion im Gärrestelager → Betankung Güllewagen zur Ausbringung
Was sind Weitere positive Umweltwirkungen?	• Verminderung Geruchsintensität: - Biogasgülle 1/2 – 1/3 der Geruchsintensität normal gelagerter Gülle - 3 Stunden nach Ausbringung kaum mehr Geruch messbar - vor allem Abbau der unangenehmsten Geruchsstoffe - entschieden weniger Belästigung der Bevölkerung • Verringerung der Ätzwirkung: - Abbau nichtflüchtiger ätzender organischer Säuren (hoher pH!) - Abbau Schleim- und Faserstoffe → besseres Ablaufen von den Pflanzen - Dünnflüssiger (durch Abbau TS) → weniger Verkrustungen auf Pflanzen • Verbesserung der Fließfähigkeit: - leichteres Rühren, Pumpen und Verteilen der Biogasgülle - schnelleres und tieferes Versickern in den Boden (geruchsmindernd, Verminderung Stickstoffverluste) • Vermeidung von Nährstoffverlusten: - geschlossenes System → kaum Verlust von Nährstoffen (N) - Ammoniakverluste bei der Ausbringung (Reduzierung durch bodennahe Ausbringung – Schleppschlauchtechnik) - Verbesserte Nährstoffaufnahme → Verminderung Nitratauswaschung - ideal im Biolandbau (Ertragssteigerung um 1
Was sind Weitere positive Umweltwirkungen?	• Verminderung Methanemissionen: - deutlich niedrigere Methanemissionen durch Ausbringung von Gärrückständen // unvergorenem Wirtschaftsdünger • Verringerung Keimfähigkeit von Unkrautsamen: - bei mesophiler Betriebsweise nur weichschalige Samen, bei thermophiler alle Samen • Schnellere Beweidung • Hygienisierung der Gülle: - Minderung Übertragungsrisiko von pathogenen Erregern (Bakterien, Viren, Parasiten wie z.B. Salmonellen, Fäkalstreptokokken, Schweinepest, Spulwürmer,…)
Potential Wärmenutzung	• 7772 Biogasanlagen in Deutschland (Prognose 2013), • davon 2294 in Bayern • 3530 MW installierte Gesamtleistung (Strom 2013) • ca. 24,4 TWh Stromproduktion (2013) Bei ηel von 33 – 43,5 % und ηth von 45 % ergibt sich kalk. Gesamtleistung von 56 – 74 TWh (Strom + Wärmekomplett). Daraus folgt eine Nutzwärme von ca. 20 – 35 TWh! (Wärmebedarf von ca. 1.400.000 – 2.500.000 Haushalten!)
Wärmepotential Referenzbiogasanlage	Abgasverluste 16% Abwärmepotential 70% Gebäudeheizung 2% Fermenterbeheizung 13%
Wärmenutzung in Trocknungsanlagen	• Niedertemperatur-Trocknung durch Warmluft mit 40 – 85 °C, Lufterwärmung mittels WT am BHKW (Wasser/Luft, Abgas/Luft)
Welche Trocknungsanlagen gibt es?	Wagentrockner (Dächer-)Schachttrockner Bandtrockner
Wärmenutzung in Nahwärmenetzen Welche gibt es?	Warmwasserleitung: Auskopplung der Wärme am Ort der Biogasanlage. Verlegung von rel. teuren isolierten Warmwasserleitungen. Höherer KWK-Bonus möglich! Biogasleitung: Geringere Leitungs- und Tiefbaukosten zum BHKW am Ort des Wärmeverbrauchers. Zweites kleines BHKW zur Fermenterbeheizung an der Biogasanlage nötig!
Nahwärmenetze - Welche Auslegungsvarianten gibt es?	• Keine Einteilung in Grund- und Spitzenbedarf bei stromgeführtes BHKW. oder • Einteilung in Grund- und Spitzenlast. Abdeckung Spitzenlast über zusätzlichen (Biomasse)Kessel
Welche zwei Mobilen Wärmespeicherungsmögl. gibt es?	• Latentwärmespeicher: Schmelzwärme eines Phasenwechselmaterials (meist Salzhydrat, z.B. Natriumacetat ∙ 3 H2O) • Thermochemische Speicher: Desorption/Adsorption von Wasserdampf
Kältererzeugung mit LiBr-Absorbtionskältemaschinen	Mit BGA-Abwärme sinnvoll für Kaltwasserniveau von ca. 6 °C → Klimatisierung von Lagerhäusern, Molkereien, Brauereien,…

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	Criado por Lukas Berger quase 7 anos atrás