BioStorSys - Neue wissenschaftliche und neuartige technische Ansätze für einen effizienten Wärmehaushalt von textilen Biogasspeichern; Kurztitel: BioStorSys (Biogas Storage System)

Abstract

Im Projekt wurden verschiedene Isolationsmaterialen auf Ihre potenzielle Eignung im Biogasbereich getestet (u.a. Schaumstoffe, Low-E Membranen und Konvektionsbremsen). Durch den notwendigen Transfer bestehender Isolationssysteme in einen neuen technologischen Bereich wurden chemische Zersetzungsprozesse beobachtet, da einige Materialien außerhalb ihres gedachten Einsatzspektrums benutzt wurden. Letztendlich konnten drei Isolationsmaterialien in unterschiedlichen Konfigurationen in der Biogasanlage des Energiepark Winzeln eingebaut werden. Die Anlage wurde mit zusätzlicher Messtechnik versehen, um die Temperaturverläufe über die einzelnen verbauten Schichten zu ermitteln. Über Wärme und Stoffbilanzen wurden U-Werte über das Widerstandsmodell errechnet und mit üblichen U-Wert-Berechnungsverfahren verglichen. Dabei konnte gezeigt werden, dass Konvektion und Kondensation systematisch unterschätzt werden. Druckschwankungen im Stützluftraum der Biogasbehälter wurden untersucht. Die Sonneneinstrahlung hat hier einen signifikanten Einfluss. Zur Konstantdruckregelung des Stützluftraums wurden verschiedene Steuerungsmöglichkeiten getestet. Letztlich ist die simultane Steuerung von Lüfter und Abluftklappe notwendig, um textile Bauten wie Biogaslagersysteme bei konstantem Druck zu betreiben. Es wurden innovative kontaktlose Füllstandmesssysteme für die Gasblasenmessung entwickelt und erprobt. Dabei ergaben sich verschiedene technische Herausforderungen (Ex-Schutz, Langlebigkeit der Sensoren). Die klassischen Füllstandmesssystem wurden mit den neu entwickelten verglichen. Es wurde dabei festgestellt, dass kontaktlose Messverfahren im unteren und oberen Füllstandbereich genauer als Kontakt-basierten Methoden sind. Der wirtschaftliche Nutzen der entwickelten und charakterisierten Dämmmaterialien wurde positiv bewertet. Die Wirtschaftlichkeit von Gasspeichern mit Gurtunterkonstruktion im Vergleich zu Holzbalken wurde betrachtet. Hier ist ausschlaggebend, dass die Gurte eine identische Beständigkeit wie die Membranmaterialien aufweisen. Sonst müssen Komponenten zu unterschiedlichen Zeitpunkten getauscht werden, was den Wartungsaufwand immens erhöht.