Kläffizient

Flexible und bedarfsgerechte Veredelung von Klärgas zur Energiespeicherung und Erhöhung der Anlageneffizienz

01.10.2020

30.04.2024

FKZ-Nr.:

03EI5421

Das Ziel des Gesamtprojekts ist, das Energiemanagement der Kläranlage einerseits im Blick auf das Gesamtenergiesystem zu optimieren und andererseits einen Beitrag zum Erreichen der deutschen Klimaschutzziele zu leisten. Dafür soll die Aufwertung von Klärgas zu Biomethan weiterentwickelt werden. Schlussendlich soll der Wertstoff „Klärgas“ für eine Kopplung der Sektoren Strom, Gas und Wärme nutzbar gemacht werden.

Das Gesamtprojekt thematisiert die Nutzung von Klärgas im Kontext des Gesamtenergiesystems um das Energiemanagement von Kläranlagen zu optimieren und über die Produktion eines regenerativen Erdgassubstituts einen Beitrag zum Erreichen der Klimaschutzziele zu leisten. Dies erfolgt im Rahmen einer Energiesystemanalyse mit einem sogenannten „digitalen Zwilling“. Für einen flexibilisierten Kläranlagenbetrieb über Technologien der Sektorenkopplung entwickelt Kläffizient die Aufwertung von Klärgas weiter. Die Demonstration dieser dynamischen Direktmethanisierung von Klärgas mit einem heat-pipe-gekühlten Reaktor erfolgt am Standort der Kläranlage Nürnberg.

Biogas, Biokraftstoffe, Biomethan, KWK, Sektorkopplung, Strom, Systemintegration, Validierung Marktpotenzial

Originalbild

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- Erstellen eines digitalen Zwillings des Klärwerks 1 der Stadt Nürnberg - Einarbeiten eines Methanisierungskonzepts - Erprobung der Klärgasmethanisierung im Labor und am Kläranlagenstandort

- Bereitstellung von Lastdaten und technischem Know-How zum Anlagenbetrieb - Bereitstellung des Anlagenstandorts und Betrieb eines Methanisierungsreaktors

- Wirtschaftlichkeitsbetrachtung - Ausarbeitung von Vermarktungsstrategien

Beträge in folgenden Konferenzbänden:
□ Miederer, J., Kolb, S., Karl, J. (2021): Datengetriebene Modellierung eines Klärwerks mittels Machine Learning-Algorithmen zur Erstellung eines Digitalen Zwillings, In: 4th Doctoral Colloquium Bioenergy: 13th/14th September, 2021. Fortbildungszentrum Technik und Umwelt (FTU), KIT Campus Nord (2021). (Tagungsreader, 22). Leipzig: DBFZ. 296 S. ISBN: 978-3-946629-77-1. [4th Doctoral Colloquium Bioenergy, 13.-14.09.2021, Karlsruhe]. DOI: 10.48480/2ebd-1q24.
□ Miederer, J., Markthaler, S., Kolb, S., Karl, J. (2022). Techno-Economic Assessment of Direct Methanation on Wastewater Treatment Plants. In 6. Jahrestreffen des Forschungsnetzwerks Energiesystemanalyse (2022), Berlin, Deutschland, 08.11. 2022–09.11. 2022.
□ Miederer, J., Kolb, S., Karl, J. (2024): Efficient Scheduling of Methanation on Wastewater Treatment Plants, In: 10th International Conference on Renewable Energy Gas Technology: 15th/16th May, 2024, Lund, Sweden. Lund, Sweden: Renewable Energy Technology International AB. 146 S. ISBN: 978-91-981149-9-7.
□ In Veröffentlichung: Miederer, J., Meier, L., Elhaus, N., Markthaler, S., Karl, J. (2024). Energy Management Model for Wastewater Treatment Plants, Energy Conversion and Management, Elsevier

Zeitungsartikel/Presse:
□ „Klärwerke sollen Akteure am Energiemarkt werden“, https://www.fau.de/2020/11/news/klaerwerke-sollen-akteure-am-energiemar…, abgerufen am 09.10.2024
□ Python-Paket bsm2-python (https://pypi.org/project/bsm2-python/)

Mitteilung Projekt Kläffizient

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik

Pin Icon Fürther Straße 244f, 90429 Nürnberg