Biomassevergärungsanlagen
Für die Biomassevergärungsanlagen wurde ein FuE-Beispielkonzept mit folgenden Kenndaten (Steckbrief) ausgewählt.
Steckbrief
| Forschungsbereich: | Vergärung |
| Forschungsziel: | Flexible Energiebereitstellung >> Ermittlung eines technisch-ökonomisch optimierten Betriebs in Biogasanlagen bei optimierter bedarfsgerechter Energiebereitstellung |
| Rohstoffe: | Gülle, Festmist, Maissilage, Grünland-Silage, Roggen- Ganzpflanzensilage (GPS) |
| Energieträger: | Biogas |
| Konversion: | Biochemische Konversion |
| Technologie: | Biogasanlagen |
| Anlagengröße: | Mittlerer Leistungsbereich: 550 kWel Spitzenlast-BHKW; 250 kWel Grundlast-BHKW / Entwicklungspotenzial: 1,5 MWel in Summe |
| Endenergienutzung: | Strom, Wärme |
Auswertung entlang 5 Zielebenen
Die Auswertung erfolgt für das FuE-Beispielkonzept entlang von 5 Zielebenen mit steigender Detailtiefe.
1. Gesamtintegration der Bioenergie
Für eine optimierte Ansicht der Graphiken empfehlen wir die Browser Google Chrome oder Mozilla.
Das Konzept erfüllt die Anforderungen an ein Smart Bioenergy Konzept überwiegend und ist somit als grundlegendes Smart Bioenergy Konzept einzustufen. Dementsprechend wird das Konzept der Mehrheit der Anforderungen aus den drei Smart Bioenergy Bereichen (Nachhaltige und energiereiche Biomasse, Smarte Bioenergieanlage, Systemdienliche Integration) größtenteils gerecht, hat aber noch etwas Entwicklungspotential zu einem vollumfänglichen Smart Bioenergy Konzept. Für eine ausführliche Aufschlüsselung, welche Anforderungen noch Potentiale für eine Verbesserung des Konzepts bieten, ist die Smart Bioenergy Erfüllung in einer tieferen Detailstufe zu betrachten.
2. Auswertung entlang der drei Haupziele
Default-Wert: entspricht den angenommener Nutzwert von 0,3 für Indikatoren wozu keine Projektdaten verfügbar waren. Da eine nachträgliche Erhebung bei abgeschlossenen Projekten nicht möglich ist, wird für fehlende Werte übergreifend ein Default-Nutzwert von „0,3“ angenommen und eingetragen. Es wird ein Wert von „0,3“ angenommen, da dieser zumindest die grundlegende Erfüllung des jeweiligen Indikators repräsentiert. Denn es ist davon auszugehen, dass ein Projekt den jeweiligen Indikator erfüllen könnte, aber nicht sicher ist wie weit dieser erfüllt wird.
Differenz Max-Min: Sofern mehrere Projektergebnisse für einen Indikator zur Verfügung standen wurden das minimale sowie das maximale Projektergebnis durch den jeweiligen Indikator bewertet.
Alle Hauptziele werden überwiegend erfüllt, wobei das Beispielkonzept die Anforderungen an eine systemdienliche Integration mit Abstand am weitesten erfüllt.
Für alle drei Hauptziele liegt die Erfüllung deutlich über dem gewählten Default-Wert von „0,3“, welcher für fehlende Projektwerte eingesetzt wird.
Auffällig ist, dass das Ziel einer nachhaltigen und energiereichen Biomasse im Gegensatz zu den anderen zwei Hauptzielen eine größere Differenz zwischen maximaler Zielerfüllung und minimaler Zielerfüllung aufweist.
Bei weiterer Betrachtung der integrierten Bioenergie-Superziele wird deutlicher, inwiefern sich die Zielerfüllung der drei Bereiche der integrierten Bioenergie ergeben.
3. Auswertung entlang der 11 Superziele
Default-Wert: entspricht den angenommener Nutzwert von 0,3 für Indikatoren wozu keine Projektdaten verfügbar waren. Da eine nachträgliche Erhebung bei abgeschlossenen Projekten nicht möglich ist, wird für fehlende Werte übergreifend ein Default-Nutzwert von „0,3“ angenommen und eingetragen. Es wird ein Wert von „0,3“ angenommen, da dieser zumindest die grundlegende Erfüllung des jeweiligen Indikators repräsentiert. Denn es ist davon auszugehen, dass ein Projekt den jeweiligen Indikator erfüllen könnte, aber nicht sicher ist wie weit dieser erfüllt wird.
Differenz Max-Min: Sofern mehrere Projektergebnisse für einen Indikator zur Verfügung standen wurden das minimale sowie das maximale Projektergebnis durch den jeweiligen Indikator bewertet.
Hinsichtlich der Erfüllung der Superziele einer integrierten Bioenergie ergibt sich für das vorliegende Beipsielkonzept ein differenzierteres Bild.
Vier der 11 Superziele werden beinahe vollständig bis vollständig erfüllt, wobei das Konzept in der Erfüllung des Ziels „Hohes Nutzungspotential als nachhaltiger Rohstoff eine deutliche Differenz zwischen maximaler und minimaler Zielerfüllung aufweist.
Hohe bis mittlere Erfüllungsgrade weisen folgende vier weitere Superziele auf: „Effiziente Technologien“ „Smarte Biomassevorbehandlung“, „Smarte Konversion“ und „Systembeitrag der Bioenergie“.
Die Ziele „Lernende Systeme“ und „Hervorragende (energ.) Konversionseigenschaften der Biomasse-PET“ werden am geringsten erfüllt und weisen somit hier noch erhebliche Entwicklungspotentiale für das Konzept auf.
Das Ziel der „Nachhaltigen Integration“ wird nur teilweise erfüllt und zeigt somit ebenfalls noch Potentiale für eine Verbesserung des betrachteten Konzepts auf.
Ein noch detailliertes Bild ergibt sich bei einer Betrachtung der folgenden Einzelziele (zusammengefasste Fingerprints).
4. Zusammengefaßte Fingerprints pro Superziel
Der Großteil der Schlüsselziele wird weitestgehend bis vollständig erfüllt.
Fünf von 31 der Einzelziele werden vollständig und sieben weitere deutlich überwiegend erfüllt.
Folgende zwei Ziele mit einer Zielwerterfüllung von „0,1“ werden als nicht erfüllt gewertet: „1241 Anwendung Maschinellen Lernens“ und „1242 Umfassende Vernetzung“. Außerdem wird das Ziel „1123 Nachhaltige Bereitstellung der Biomasse“ im Falle von minimaler Zielerfüllung nicht erfüllt.
Bezüglich der Max-Min-Differenzen wird deutlich, dass insbesondere die Erfüllung des Einzelziels „1123 Nachhaltige Bereitstellung der Biomasse“ stark zwischen Minimal- und Maximal-Werten schwankt. Sonst treten bis auf die Erfüllung der Ziele „1211 Maximale Anlagen-/Prozesseffizienz“ und „1232 Flexible Endenergieproduktion & -bereitstellung“ kaum nennenswerte Max-Min-Differenzen auf.
Bei acht Zielen erreicht der Zielwert mit „0,3“ den Default-Wert. Für diese Ziele traten insbesondere Datenlücken auf, welche mit Default-Werten gefüllt wurden.
Welche Einzelziele durch Default-Werte beeinflusst werden, wird in einer genaueren Betrachtung der integrierten Bioenergie Indikatoren, den Fingerprints des Beispielkonzepts ersichtlich.
5. Detailierte Auswertung über alle Einzelziele
Die Betrachtung der integrierten Bioenergie Indikatoren (Fingerprints) schlüsselt die Erfüllung der Ziele integrierter Bioenergie im Detail auf.
Deutlich wird, dass das Konzept vor allem innerhalb der Indikatoren der Superziele „Hohes Nutzungspotential als nachhaltiger Rohstoff“, „Effiziente Technologien“, „Smarte Konversion“, „Potential für Innovation“, „Systembeitrag der Bioenergie“ sowie „Co-Benefits“ und „Technologieverfügbarkeit“ eine hohe Bewertung erfährt. Dementgegen finden sich innerhalb der Superziele „Lernende Systeme“ Indikatoren, welche nicht bis mittel erfüllt werden.
Letztlich werden 16 Indikatoren mit einem Wert von „0,3“ erfüllt. Dies bedeutet, dass hier meist Datenlücken auftraten, welche durch einen Default-Wert befüllt wurde.