Schaden Biogasanlage Sachverständiger

Sachverständiger Bewertung Biogasanlagen

Wirtschaftlichkeitsberechnung von Biogasanlagen:

Sehr viele Substrate sind zur Vergärung in einer Biogasanlage und somit zur Erzeugung von Strom und Wärme geeignet. Rund 50 % der Stromgestehungskosten entfallen laut der Bayrischen Landesanstalt für Landwirtschaft auf die Bereitstellungskosten der Substrate. Die Substratkosten sind damit ein entscheidender Faktor für die Wirtschaftlichkeit von Biogasanlagen.

Zum Stichtag 31.12.2017 und mit Stand 28.02.2018 zählt die Biogas-Betreiber-Datenbank in Bayern 2.493 Biogasanlagen mit einer installierten elektrischen Nennleistung von 1.025 Megawatt und zusätzlich eine installierte Methan-Einspeisenennleistung von 12.777 Normkubikmeter je Stunde. Im Jahr 2017 wurden 47 neu gebaute Biogasanlagen und bisher keine Stilllegungen registriert. Lediglich vier der 47 Neuanlagen besitzen eine installierte elektrische Nennleistung größer 75 Kilowatt, in Summe erhöht dies die installierte Nennleistung des bayerischen Biogasanlagenbestands um gut 5,6 Megawatt. Deutlich stärker wirkte die erneute Leistungssteigerung der Bestandsanlagen um rund 80 Megawatt. Von den 80 Megawatt wurden 74 Megawatt zur erstmaligen Inanspruchnahme der sogenannten Flexibilitätsprämie zugebaut. Durch Neu- und Zubau steigerte sich die Einspeiseleistung im Jahr 2017 zusammengefasst um 9,2 Prozent (2016: 6,5 Prozent; 2015: 11,6 Prozent).

Das LFL hat den Verlauf des elektrischen Wirkungsgrades biogasbetriebener BHKW gemessen:
Methode
Die Messungen erfolgen an zehn BHKW unterschiedlicher Leistungsklassen von 30 bis 526 kW elektrischer Leistung. Während einer vierstündigen Dauermessung werden dem BHKW zugeführte Stoffströme (Gasmenge, -temperatur, -druck, -zusammensetzung, sowie zugeführte Verbrennungsluft und Zündölmenge) und vom BHKW abgehende Stoffströme (Abgaszusammensetzung und elektrische Leistung) erfasst. Aus diesen Daten werden in Anlehnung an die DIN 3046-1 der elektrische Wirkungsgrad und die Schadstofffrachten im Abgas ermittelt.
Ergebnisse
Aus den hier vorgestellten Untersuchungen können folgende für die Praxis relevante Schlussfolgerungen gezogen werden:

- Der elektrische Wirkungsgrad sinkt im Verlauf der Betriebsdauer eines BHKW. Die Höhe des Wirkungsgradabfalls hängt dabei von verschiedenen Faktoren ab. Eine gute Wartungsstrategie einschließlich einer Generalüberholung kann den Verlauf des elektrischen Wirkungsgrades positiv beeinflussen. Dabei hat sich gezeigt, dass eine Wartung und Generalüberholung ausschließlich durch den Hersteller den besten Effekt erzielt.
- Im Vergleich zu den Angaben des BHKW-Herstellers sind für eine sichere Kalkulation der monetären Einnahmen bei der Anlagenplanung über die gesamte Laufzeit des BHKW Abstriche von mindestens 3%-Punkten zu machen .
- Die Motoreinstellung hat einen sehr großen Einfluss auf den elektrischen Wirkungsgrad und die Schadgasemissionen. In diesem Projekt wurde gezeigt, dass ein Konflikt besteht zwischen dem Bestreben, eine möglichst effiziente Verstromung zu erreichen und gleichzeitig die NOx-Grenzwerte einzuhalten. Die energetisch günstigste Einstellung bei der Verbrennung bedingt gleichzeitig sehr hohe NOx-Konzentrationen im Abgas, die außermotorisch derzeit nicht reduziert werden können.
- Eine Motoreinstellung hin zu einer NOx optimierten Fahrweise erlaubt einerseits die Einhaltung der NOx-Grenzwerte, bedingt aber anderseits durch einen hohen Luftüberschuss im Verbrennungsprozess eine ineffiziente Verbrennung bei geringerem elektrischem Wirkungsgrad und erhöhtem Ausstoß an Kohlenwasser-stoffen und Formaldehyd.
- Ein Oxi-Kat kann die durch die NOx optimierte Einstellung bedingten Mehremissionen an Formaldehyd sehr gut reduzieren, hat aber keinerlei Einfluss auf die ebenfalls vorhandenen Mehremissionen an Methan, was die Klimabilanz der Verstromung erheblich negativ beeinflusst. Die Reduktion dieser Mehremissionen ist nur in Verbindung mit einer thermischen Nachverbrennung möglich.
- Für eine ökonomisch wie ökologisch effiziente Verstromung von Biogas wäre eine leistungsoptimierte Motoreinstellung mit einer nachgeschalteten Abgasnachbehandlung für NOx die beste Variante. Hierfür wäre eine Weiterentwicklung und Adaption der SCR-Technik, wie sie bereits im LKW-Dieselbereich zum Einsatz kommt, wünschenswert. Hierdurch könnten nicht nur die Emissionsfrachten, sondern auch der Flächenverbrauch bei der Biogasproduktion gesenkt werden.

Biogaserträge verschiedener Anlagen können nur miteinander verglichen werden, wenn sie sich auf Normbedingungen beziehen. Biogas-Normvolumenrechner
Warum Umrechnung auf Normvolumen? Das Volumen von Gasen verändert sich in Abhängigkeit von Druck und Temperatur. Mit zunehmender Gastemperatur vergrößert sich das Volumen bei konstantem Druck. Je größer der Druck, desto kleiner ist das Gasvolumen bei konstanter Temperatur. Leider verhält sich der Heizwert umgekehrt proportional zur Volumenänderung; d. h. bei Volumenvergrößerung nimmt der Heizwert entsprechend ab. Bei Volumenverkleinerung nimmt er zu.
Die Änderung des Volumens in Abhängigkeit von Druck und Temperatur kann bis zu 20 % betragen! Um Volumenangaben (Biogaserträge) untereinander vergleichen zu können, müssen sich die Angaben deshalb auf einen Normzustand (gleicher Druck, gleiche Temperatur) beziehen.
Unterbleibt eine Umrechnung auf Normvolumen, sind Aussagen zu Biogaserträgen wertlos!
Was ist Normvolumen?
Nach DIN 1343 befindet sich ein Gas bei einer Normtemperatur von Tn = 273,15 K (oder tn = 0°C) und einem Normdruck von Pn = 101325 Pa (= 1,01325 bar = 1013,25 mbar) im Normzustand.
Als Normvolumen (Vn) bezeichnet man das Volumen eines Gases im Normzustand.
Warum Umrechnung auf wasserfreies Gas?
Biogas weist in Abhängigkeit vom Messort immer einen mehr oder weniger großen, von Anlage zu Anlage schwankenden Feuchtigkeitsgehalt auf. Mit zunehmendem Feuchtegehalt im Biogas sinkt der Heizwert (Hu). Aus Gründen der Vergleichbarkeit empfiehlt es sich deshalb das Normvolumen auf wasserfreies Gas (relative Gasfeuchte 0 %) zu beziehen.
Welche Parameter müssen gemessen werden?
Zur Umrechnung auf Normvolumen (wasserfreies Gas) müssen folgende Parameter bekannt sein:
- Gasvolumen
- Gastemperatur
- Gasfeuchte
- Luftdruck, wenn unterstellt wird, dass Biogas druckfrei in der Leitung transportiert wird

Sehr gerne beraten wir Sie persönlich.

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