Uni Bayreuth forscht an neuer Technik - Mini-Kraftwerke nutzen Abwärme: Mehr Strom aus Biogas - Region

Uni Bayreuth forscht an neuer Technik - Mini-Kraftwerke nutzen Abwärme Mehr Strom aus Biogas

Von Heike Hampl 10.02.2015 - 09:37 Uhr

Andreas Obermeier ist Oberrat am Lehrstuhl für technische Thermodynamik an der Uni Bayreuth. Er hat das Mini-Kraftwerk mit entwickelt. ⋌Foto: red Foto: red

Biogasanlagen sollen mehr Strom produzieren. An der Uni Bayreuth arbeiten Forscher an einer Technik, die dafür die Abwärme der Motoren nutzt. Ein Mini-Kraftwerk verwandelt die Wärme in Strom – so könnte jede Anlage pro Jahr 70 Haushalte zusätzlich versorgen.

Das Problem:Biogasanlagen mit Blockheizkraftwerken produzieren Strom – und ihre Motoren dabei Wärme. Diese Wärme lässt sich nutzen.In Guttenthau bei Speichersdorf beispielsweise wird ein ganzes Dorf mit der Wärme einer Biogasanlage versorgt. Viele Landwirte trocknen damit Getreide oder Holz. „Es gibt aber nicht so viel Holz, wie wir Wärme haben“, sagt Eugen Ufer, der beim TÜV Süd für Biogasanlagen zuständig ist. Erntezeit ist nicht das ganze Jahr über und auch Heizungen laufen nur im Winter. „Es wäre auf jeden Fall interessant, wenn wir die Abwärme in Strom verwandeln könnten“, sagt Ufer. Derzeit vergeuden die rund 50 Biogasanlagen in der Region umgerechnet vier Millionen Liter Heizöl im Jahr. Damit könnten 3600 Haushalte mit einer Größe von 80 Quadratmetern ein Jahr lang versorgt werden.

Die Beteiligten: Die Bioenergieregion Bayreuth hat das Projekt in Auftrag gegeben. Bernd Rothammel leitet dieses Projekt. „Es gibt Biogasanlagen, deren Abwärme mehr Energie enthält als der Strom, den die Motoren erzeugen“, sagt Rothammel. Finanziert wurden die Forscher, die von der Hochschule Amberg/Weiden und der Uni Bayreuth kommen, unter anderem vom der Bayerischen Forschungsstiftung. Auch aus der Industrie floss Geld in das Forschungs-Projekt, sagt Andreas Obermeier. Er ist akademischer Oberrat am Lehrstuhl für technische Thermodynamik an der Uni Bayreuth und koordiniert die Forschung an der ORC-Anlage.

Die Lösung: Techniken, die Wärme in Strom umwandeln, gibt es längst. Forscher an der Universität Bayreuth haben in den vergangenen drei Jahren versucht, die sogenannte ORC-Technik an Biogasanlagen anzupassen. ORC heißt Organic Rankine Cycle. Das bedeutet, dass Dampfturbinen nicht mit Wasser, sondern mit anderen Stoffen betrieben werden. Mitteln zum Beispiel, die auch als Kühlmittel eingesetzt werden, weil sie erst bei 400 Grad verdampfen. Und nicht wie Wasser bereits bei 100 Grad. „Sie müssen sich das als eine Art Mini-Kraftwerk vorstellen“, sagt er. Allerdings können die Forscher bisher nur zehn Prozent der Abwärme tatsächlich in Strom verwandeln. Die drei untersuchten Biogasanlagen könnten mit ihrer bislang ungenutzten Abwärme dank der Mini-Kraftwerke jährlich zwischen 125 000 und 220 000 Kilowattstunden Strom zusätzlich erzeugen. Damit ließen sich pro Anlage bis zu 70 Haushalte versorgen.

Die Kosten: Wie viel ein Mini-Kraftwerk für die Biogasanlage kostet, kann Obermeier nicht beziffern. Was er aber sagen kann: „Anlagen brauchen eine gewisse Größe, damit sich die Investition lohnt.“ Sie sollten über eine elektrische Leistung zwischen 200 und 250 bringen können. Das trifft auf 40 bis 50 Prozent der regionalen Biogasanlagen zu. „Nur dann lohnt sich eine Investition“, sagt Obermeier. Allerdings rechnet sich das Mini-Kraftwerk dann schon in fünf bis sieben Jahren.

Die Reaktionen: „Das Bewusstsein dafür, die Abwärme zu nutzen, ist auf jeden Fall da“, sagt Georg Walter, Fachberater beim Bayerischen Bauernverband in Bayreuth. Er kennt viele Biogasanlagen-Betreiber in der Region. „Nach meiner Einschätzung sind die Landwirte sehr offen für neue Technik, die die Anlagen effizienter macht. Und wenn sich das nach fünf Jahren wirklich schon rentieren kann, ist das auf jeden Fall eine interessante Sache.“ Eugen Ufer vom TÜV Süd teilt diese Einschätzung: „Jede neue Nutzung der Abwärme ist positiv. Und wenn es sich schon so früh rechnen kann, umso besser.“