KLIMONEFF

Klimagasmonitoring zur Optimierung der Energiebilanz und Verfahrenseffizienz bei Biogasanlagen

Synopsis

In diesem Projekt werden Optimierungspotentiale zur Effizienzsteigerung von diversen Verfahrenseinheiten und Anlagenteilen bei Biogasanlagen mit Hilfe einer innovativen open-path- Messtechnologie erhoben. Parallel dazu wird ein Quantifizierungstool für klimarelevante Gasemissionen entwickelt. Durch das Aufspüren und Quantifizieren von Methanverlusten aus Biogasanlagenteilen können gezielt Optimierungsmaßnahmen gesetzt werden.


Kurzfassung

Entlang der Prozesskette der Biogaserzeugung und -nutzung können klimarelevante Emissionen und Methanverluste (= Ressourcenverlust) bei den unterschiedlichsten Verfahrenseinheiten und Anlagenteilen auftreten. Gewisse Anlagenteile (z.B. Gärrestlager, Membrane, Sicherheitsventile) werden dabei als besondere Emittenten vermutet. Derzeit gibt es allerdings keine belastbare Datenlage um die Relevanz dieser Verluste und Emissionen zu bewerten und somit die tatsächliche (Energie)effizienz einer Anlage darzustellen. Auch ist zurzeit kein rasch anwendbares, verlässliches Quantifizierungstool für diese emittierten Gasfrachten verfügbar.

Ziel dieses Projektvorhabens ist es daher, einen repräsentativen Datenpool zu schaffen und parallel dazu ein einfach anwendbares Monitoring- und Quantifizie- rungstool zur Qualitätskontrolle und dem Qualitätsmanagement von Biogasanlagen zu entwickeln. Wesentliche Evaluierungsparameter sind dabei die Darstellung der Treibhausgasemissionen der Gesamtanlage und der Methangasverluste (Methan- frachten) aus diversen Anlagenteilen und Verfahrenseinheiten (Gärrestlager, Gasspeicher, Rohrleitungen, Sicherheitsarmaturen, Gasmotor, etc.). Erst eine Quantifizierung der Verluste ermöglicht und bedingt die Verbesserung und Optimierung diverser Anlagenteile und Verfahrenseinheiten und somit eine Effizienzsteigerung der gesamten Biogasanlage. Der Datenpool wird mithilfe von open-path Konzentrationsmessungen (TDLFernerkundungsgerät) in Koppelung mit meteorologischen Messungen und Emissionsrückrechnungen über einen repräsentativen Zeitraum von mehr als einem Jahr generiert, unter Berücksichtigung tages-, jahreszeitlicher und meteorologisch bedingter Schwankungen sowie anlagen- und betriebsabhängiger Veränderungen. Der gewonnene Datenpool dient dann in weiterer Folge zur Erstellung eines praxisgerechten Maßnahmenkataloges, indem die Optimierungspotentiale und Lösungsansätze (technische, betriebliche, biotechnologische) hinsichtlich Effizienzsteigerung der Gasausbeute und Minimierung der Gasverluste aufgezeigt werden. Mit den Ergebnissen des Projektes steht in Zukunft ein Monitoring- und Qualitätsmanagementtool für Biogasanlagen, sowie eine bessere Entscheidungsbasis für Anlagen- und Verfahrensoptimierungen und für politisch-strategische Entwicklungen im Rahmen der österreichischen Energie- und Klimapolitik zur Verfügung.


Projektpartner:

• Institut für Abfallwirtschaft (BOKU-ABF), Universität für Bodenkultur Wien, Department Wasser – Atmosphäre - Umwelt
• IFA-Tulln, Institut für Umweltbiotechnologie, Universität für Bodenkultur Wien
• ZAMG Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik, Wien
• JR Joanneum-Research, RESOURCES – Institut für Wasser, Energie und Nachhaltigkeit, Forschungsgruppe Chemisch-Technische Pflanzennutzung
• ENB enbasys gmbh, Grambach/Graz

Kontakt: Ludek Kamarad