Insel Mainau - Biomasse als Medium für die Energiespeicherung und -bereitstellung in komplexen Energiesystemen

Charakterisierung und Technologie

Die Mainau-GmbH verfolgt als einer der größten Tourismus- und Gartenbaubetriebe in Baden-Württemberg ein Energie-Plus-Konzept. Basis stellt ein Strom- und Wärmenetz dar, das in den nächsten Jahren vollständig auf erneuerbare Energieträger umgestellt werden soll. In den Teilbetrieben Gartenbau, Forstwirtschaft und Gastronomie fällt energiereiche Biomasse an, die in verschiedenen Formen und Veredelungsgraden als chemisches Energiespeichermedium für das Energiemanagement des kurzfristig und saisonal stark fluktuierenden Lastprofils dienen soll. Das Fallbeispiel repräsentiert dabei ein breites Spektrum der Gewerbebetriebe in Baden-Württemberg, die oft durch eine energieintensive Infrastruktur und hohe saisonalen Lastschwankungen charakterisiert werden können.

 

 

Ziele und Forschungsfragen

Ein starker Fokus liegt auf der effizienten Nutzung der Biomasse als wertvoller und immer knapper werdender biochemischer Speicher von Sonnenenergie. Hierbei sollen Konzepte für die Speicherung und das prädiktive Lastmanagement auf der Basis von Rohbiomasse, veredelter Biomasse (Trocknung, Torrefizierung) und biogener Gase (Holzvergasung, Trockenfermentation) erprobt werden. Das bestehende Biomasseheizwerk (800 kWth) und der Holzgasreaktor (150 kWel, 300 kWth) wird im Jahr 2015 um eine Biogasanlage (50el, 100 kWth) erweitert und durch Solarthermie- und PV-Anlagen (61,5 kWp) sowie einen geplanten Langzeit Großspeicher komplettiert.

In Zusammenarbeit mit dem KIT/Fraunhofer ISE sowie dem ITW Uni-Stuttgart werden die beiden Themengebiete Methanolherstellung sowie innovative Speicherkonzepte bearbeitet. Beide Aspekte stellen Schlüsselkomponenten für eine erfolgreiche Integration von Biomasse in Energiesystemen mit schwankenden Lasten dar.

 

Ziel der Zusammenarbeit mit dem KIT/Fraunhofer ISE ist die effiziente Herstellung von Methanol als eine der hochwertigsten Biomasseformen, die vielfältig sowohl als Kraftstoff als auch als wertvoller Rohstoff für die stoffliche Verwendung genutzt werden kann. Vor dem Hintergrund der weitreichenden Vorarbeiten beim Projektpartner ISE kann überschüssige bzw. saisonal bedingt nicht benötigte Biomasse als Kohlenstoffquelle für eine wirtschaftlich interessante Methanolproduktion dienen. Der bisher lediglich im großindustriellen Kontext auf der Basis fossiler Kohle bzw. fossilem Erdgas wirtschaftlich mögliche Methanolherstellung könnte damit eine Alternative gegenübergestellt werden, die auch im mittelständischen Kontext wichtige Beiträge zum Beispiel für eine nachhaltige urbane Mobilität liefert.

Siedlungstyp: Gewerblich (ländlich)

Technologien: Energetische Aufwertung von Biomasse, Lastverschiebung, Methanolherstellung, Biomasse Heizzentrale (650kW), Holzgasreaktor (150 kWel, 300 kWth), Biogasanlage (50el, 100 kWth), PV, Langzeitwärmespeicher

Energiemanagement: Biomasse als Energiespeicher, Lastverschiebung in vernetzten Energiesystemen

Geschäftsmodelle: Wertschöpfungsnetzwerke aus unterschiedliche Akteuren

 

Kontakt

Prof. Dr. Stefan Pelz

pelz@hs-rottenburg.de

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