KIT entwickelt mit Partnern neuartigen Biogasspeicher

333
Textiler Biogasspeicher
Quelle: Prof. R. Wagner

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat gemeinsam mit Partnern einen neuartigen Biogasspeicher entwickelt. entwickelt. Wie die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) mitteilte, zeichnet sich das textile Biogasspeichersystem in Halbkugelform durch geringe Investitions- und Unterhaltskosten aus. Es bietet zudem eine bis zu dreifach höhere Biogasspeicherkapazität und trägt somit zur flexiblen Biogasbereitstellung bei. Das Verbundvorhaben wurde vom Bundesagrarministerium (BMEL) über die FNR als Projektträger gefördert.

Derzeit ist eine Auslegung von Biogasspeichern mit hohen Kapazitäten nur bedingt möglich. Die auf die nachgiebigen textilen Speicherabdeckungen einwirkenden Lasten, zum Beispiel durch Wettereinflüsse in Kombination mit variierenden Betriebszuständen, sowie deren Weiterleitung und Verteilung auf Gasmembran, Wetterschutzhülle oder Befestigung sind bislang nur unzureichend bekannt. Ziel des Verbundvorhabens war es daher, wissenschaftliche Grundlagen zur Entwicklung neuartiger Biogasspeicher zu erarbeiten.

Seybold und KIT errichten Versuchsspeicher

Gemeinsam mit der H. Seybold GmbH & Co. KG hat das KIT einen Versuchsspeicher errichtet, um relevante Umwelteinflüsse wie Temperatur, Sonneneinstrahlung, Wind und Niederschlag zu vermessen. Dazu wurden verschiedene Systemzustände wie Füllstand, Membrankonfiguration, Temperaturprofile, Innendruck usw. mit einer eigens hierfür entwickelten Messtechnik erfasst. Das Tragluftdach und die Gasspeichermembran, ausgerüstet mit Temperatur-, Druck- und Strömungssensoren sowie Lüftern, konnten dabei getrennt angesteuert und geregelt werden.

Zur Untersuchung der Membraneigenschaften wurden Belastungsversuche durchgeführt. Ungleichmäßige Falteigenschaften der Gasmembran, die vor allem aus dem Eigengewicht der zentral angeordneten, schwereren Polkappe resultieren, konnten durch um 90° verdrehte Radialzuschnitte der halbkugelförmigen Abdeckung, bei der zwei halbe Polenden am Rand des Fermenters aufliegen, verbessert werden. Dies führte zu einem homogenen Faltmuster ohne starke lokale Faltenbildung und damit zu geringeren mechanischen Belastungen der Membrane.

Technet entwickelt Berechnungstool für effiziente Auslegung und Fertigung

Für die Modellierung der Zusammenhänge zwischen Innendruck, Temperatur und Gasmasse wurden unterschiedliche Szenarien gefahren und umfangreiche Messversuche durchgeführt. Druckänderungen im Gasspeicher durch hohe Temperaturunterschiede, schnelle Gasentnahmen oder Wind führen zu hohen Belastungen der äußeren Membran, die sich durch Stützluftgebläse reduzieren lassen. Zusätzliche Untersuchungen wurden durch die Wacker Bauwerksdynamik GmbH in einem Windkanal vorgenommen. Auf Grundlage der Versuchsergebnisse hat die technet GmbH gründig+partner ein Berechnungstool für die Auslegung und die effiziente Fertigung von Biogasspeichern entwickelt.

Inzwischen konnte die Firma Seybold bereits einige Gasspeichersysteme mit der untersuchten Halbkugelform, die ein Höchstmaß an Standsicherheit und einen optimalen Betrieb gewährleisten, erfolgreich umsetzen. Daneben wurden auch mehrfach Membrankonstruktionen in Halbkugelform auf Bodenfundamenten als externe Gasspeicher realisiert.

Weitere Informationen zum Projekt finden Sie in der Projektdatenbank der FNR unter den Förderkennzeichen 224003315, 22400816, 22400916 und 22401016.

HINTERLASSEN SIE EINE ANTWORT

Bitte Kommentar einfügen!
Bitte geben Sie Ihren Namen hier ein