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TU Berlin

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Aktuelle Forschungsvorhaben

  • Regenerative Energieversorgung für netzautarke Mobilität durch Biogasanlagen
  • Abgeschlossene Projekte

Regenerative Energieversorgung für netzautarke Mobilität durch Biogasanlagen

Mittelgeber: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. - FNR

Laufzeit: 12/2021 - 11/2023

Projektmitarbeiterin: Dipl.-Ing. Jenny Rieck [1]

Projektpartner: Institut für mobile Maschinen und Nutzfahrzeuge (IMN) der TU Braunschweig

Assoziierte Projektpartner: VSB Service GmbH, Abwasserverband Braunschweig

 

Ziele des Vorhabens

Für viele Betreiber von Biogasanlagen in Deutschland stellt sich die Frage, wie nach Auslaufen der Förderung über das Erneuerbare-Energien-Gesetz ein wirtschaftlicher Weiterbetrieb der Anlage aussehen kann. Dies soll in diesem Vorhaben mit Fokus auf der Bereitstellung von Energie für die rurale Mobilität, sowohl den Individualverkehr wie auch den landwirtschaftlichen Maschineneinsatz, beantwortet werden. Es wird untersucht, welcher Energieträger bei einer ganzheitlichen Betrachtung (energetisch, betriebswirtschaftlich, volkswirtschaftlich, ökologisch) die sinnvollste Lösung für den Mobilitätssektor darstellt.

Denkbar sind die Bereitstellung von elektrischer Energie für Batterien, die Nutzung der aufbereiteten Biogase oder Biomethan in Verbrennungsmotoren, die Erzeugung von Wasserstoff für Brennstoffzellenfahrzeuge, die Umwandlung des Biogases in synthetische flüssige Kraftstoffe für Verbrennungsmotoren sowie Kombinationen davon in Hybridfahrzeugen. Je nach gewählter Variante und zugehörigem Aufbereitungsprozess wird die Wärmebereitstellung durch die Biogasanlage beeinflusst, was bei möglichen Wärmeversorgungsaufträgen zu beachten ist. Mit Hilfe von Simulationen der Angebots- wie auch der Nachfrageseite werden die verschiedenen Konzepte verglichen. Mit der Zusammenführung der Einzelsimulationen wird untersucht, ob bzw. inwieweit eine Biogasanlage eine räumlich abgeschlossene Region ohne Anschluss an das Erdgasnetz Biomethan bzw. Wasserstoff für die Mobilität bereitstellen kann.

Aus den Simulationen wird ein frei verfügbares Softwarepaket abgeleitet, mit dem unter Vorgabe von Randbedingungen Handlungsempfehlungen ausgesprochen werden, welches Konzept für spezifische Anlagen am sinnvollsten ist. Um hier realistische Aussagen treffen zu können, sollen außerdem rechtliche und regulatorische Hindernisse recherchiert und bei der Ableitung von Empfehlungen berücksichtigt werden.

 

 

Abgeschlossene Forschungsvorhaben des Bereichs Energiesysteme
Forschungsvorhaben
Studie netzdienliche Integration hybrider Entsorgungsfahrzeuge
Beschreibung [2]
EnvirA Management4grid
Beschreibung [3]
Energienetz Berlin Adlershof
Beschreibung [4]
Bioenergie-Region Ludwigsfelde
Beschreibung [5]
Umweltatlas
Beschreibung [6]
TankNotStrom
Beschreibung [7]
GreenIT Cockpit
Beschreibung [8]
GGC-Lab
Link zu FG IKM [9]
Meerwasserentsalzung
Beschreibung [10]
Abgeschlossene Forschungsvorhaben des Bereichs Thermochemische Prozesse in Festbettreaktoren
Forschungsvorhaben
KMU-innovativ - Verbundprojekt Klimaschutz: Hydrierende Entschweflung von Schweröl für Schiffsantriebe
Beschreibung [11]
Reaktion und Transport in einzelnen pyrolysierenden Holzpartikeln – Modellierung und experimentelle Validierung mit in situ-Messungen
Beschreibung [12]
Ermittlung der Kinetiken des heterogenen Crackens von Teersubstanzen
Beschreibung [13]
Verbesserung des Wärmetransports in Festbetten durch den Einsatz von Wandstrukturen
Beschreibung [14]
Detaillierte Gas- und Feststoffanalyse bei der Festbettpyrolyse (*)
Beschreibung [15]
Entwicklung eines Mehrskalen-Modells zur Beschreibung thermochemischer Prozesse in Festbettreaktoren
Beschreibung [16]
Weiterentwicklung eines bestehenden Einzelpartikelmodells zur Beschreibung thermochemischer Prozesse in Holzpartikeln (*)
Beschreibung [17]
Spektroskopische Messungen an reagierenden Einzelpartikeln
Beschreibung [18]
Ermittlung der Reaktivitäten von Holzkohlepartikeln
Beschreibung [19]
Entwicklung und Optimierung eines integrierten
energetischen Nutzungsverfahrens
zivilisatorischer Stoffströme
Beschreibung [20]
Abgeschlossene Forschungsvorhaben des Bereichs Thermochemische Konversion und Prozessanalytik
Forschungsvorhaben
Wirbelschichtvergasung
Biokohle (Hydrothermale Carbonisierung, HTC)
Kohlehydrierung
Charakterisierung von “Koks” und kohleartigen Produkten aus Pyrolyse, Vergasung und HTC 
Vergleich und Weiterentwicklung anwendungsfreundlicher Teermess-, Teeranalyse- und Teermonitoringmethoden

Abgeschlossene Projekte

Abgeschlossene Projekte des Fachgebiets
Projekt
Linear Eddy Modellierung der Schadstoffbildung in magerer vorgemischter Verbrennung (gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft)
Beschreibung [21]
Energy-Efficient Urban Infrastructures in Asia
Beschreibung [22]
Mesopol-Projekt: Entwicklung eines transparenten Polymerabsorbers mit in das Wärmeträgermedium verlagerter Absorption
Beschreibung [23]
Mop-Fan und Elektrofilter - ein innovativer Ansatz für die Reinigung von Produktgasen aus der Biomassevergasung (gefördert von ERA-NET Bioenergy, Bundesministeriun für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz- BMELV)
Beschreibung [24]
Teerentstehung und Teerabbau in einer Wirbelschicht am Beispiel von Holz (gefördert durch die Max-Buchner-Stiftung)
Beschreibung [25]
Verbesserung des Produktgases in Membranreaktoren mittels Knudsen-Membranen am Beispiel von Zementstein (gefördert durch das Bundesministeriun für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz- BMELV)
Beschreibung [26]
Grobstruktursimulation der Holzvergasung in Wirbelschichten (gefördert durch Deutsche Bundesstiftung Umwelt - DBU)
Konzeptstudie zur Energie- und Ressourceneffizienz im Betrieb von
Rechenzentren (gefördert von der Technologiestiftung Berlin, TSB, sowie der Europäischen Union, EFRE-Fonds)
Beschreibung [27]
Selektive Teeranalyse in Brenngasen biogenen Ursprungs ( gefördert durch das Bundesministeriun für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz- BMELV)
Beschreibung [28]
Modellierung und numerische Simulation des Schwelbrands in Schüttungen fester Brennstoffe (gefördert durch die Max-Buchner-Stiftung)
Beschreibung [29]
Technologien und Konzepte zur Vergasung von Biomasse - Studie im Auftrag der Siemens AG
Beschreibung [30]
Kurzbericht zum Thema "Biomassepotential und Technologiecharakterisierung der Umwandlungsverfahren"
Kurzbericht [31]
Studie zur Bewertung von CO2-Nachnutzungsstrategien (Auftrag von Siemens Corporate Technology, abgeschlossen März 2008)
Beschreibung [32]
Koordination der "Roadmap Urban Technologies 2030" für die BDI Initiative "Innovationsstrategien und Wissensmanagement"
HCCI - Antrieb der Zukunft, Zwischen Diesel und Otto (gefördert durch die TSB Technologiestiftung Innovationszentrum Berlin sowie vom Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung, abgeschlossen Dezember 2007)
Beschreibung [33]
Modellierung des Schwelbrands in Schüttungen von Halmgut (gefördert durch den DAAD, abgeschlossen Dezember 2007)
Beschreibung [34]
Simulation von Autoabgasanlagen (gefördert durch die IAV GmbH, abgeschlossen April 2007)
Beschreibung [35]
Erzeugung eines teerfreien Brenngases durch katalytische Nachbehandlung bei der Vergasung von Durchforstungs- und Waldrestholz (gefördert durch das Bundesministeriun für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz - BMELV, abgeschlossen Dezember 2006)
Beschreibung [36]
Detaillierte Modellierung der Vergasung eines Holzpartikels (abgeschlossen September 2006)
Beschreibung [37]
Studie und Bewertung zum Thema Direktverflüssigung von Biomasse - Reaktionsmechanismen und Produktverteilungen (gefördert durch die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. , abgeschlossen Juni 2006)
Beschreibung [38]
Mikrokinetik der oxidativen Methanaktivierung an einem Li/MgO-Katalysator (gefördert durch die DFG, abgeschlossen Juni 2005)
Beschreibung [39]
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