Sonne und Wind liefern Energie, wann sie wollen. Der Energiebedarf einer Kommune folgt dagegen eigenen Rhythmen im Tages- und Jahresverlauf. Das Verbundprojekt "biovolatil" sucht den Ausgleich vor Ort: mit Biomassevergasern, Blockheizkraftwerken (BHKW) und Geothermie. Biomasseanlagen sollen künftig flexibler einsetzbar werden.
Ein Biomassevergaser wandelt feste Biomasse wie Holzhackschnitzel oder Pellets in brennbares Gas um. Das BHKW verstromt dieses Gas und liefert dabei zugleich Wärme. Ziel ist eine klimaneutrale, möglichst autarke und zugleich flexible Versorgung. Anlagen sollen bedarfsgerecht betrieben, also auch bei Bedarf mit geringerer Leistung fahren können. Die Ergebnisse des Verbundprojekts "schaffen eine Grundlage, um solche flexiblen Anlagen künftig in reale Energiesysteme zu integrieren", sagt Projektleiter Johannes Voß vom Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (Umsicht).
Neuer Reaktoreinsatz drosselt die Leistung
Entscheidend ist die Geometrie des Reaktoreinsatzes, also die Form des Bauteils im Vergaser. Sie bestimmt, wie viel Brennstoff die Anlage umsetzt. Davon hängt ab, welche elektrische und thermische Leistung sie erzeugt. Das Projektteam hat deshalb einen alternativen Einsatz entwickelt und in einem Demonstrator getestet. Er soll die Leistung gezielt an einen geringeren Wärmebedarf anpassen.
Die Burkhardt GmbH, ein Hersteller von Biomassekraftwerken, erprobt den Ansatz unter Praxisbedingungen. Die erste Version lief rund 3000 Betriebsstunden. Derzeit testet das Team eine optimierte Variante. Es prüft vor allem das Anlagenverhalten, die Betriebssicherheit und die Dauerhaltbarkeit.
Für Betreiber ist ein Punkt besonders wichtig: Die Konstruktion lässt sich mit geringem Aufwand in bestehende Anlagen nachrüsten. Sie könnten ihre Bestandsanlagen künftig bei ohnehin fälligen Wartungen saisonal an den mittelfristigen Bedarf anpassen.
Ein zweiter Hebel ist die Produktgasrückführung. Dabei strömt ein Teil des erzeugten Gases zurück in den Vergasungsreaktor. Erste Versuchsreihen zeigen: Das beeinflusst das Betriebsverhalten gezielt und senkt die minimale Anlagenlast. Die Anlage lässt sich also weiter herunterregeln. Wie groß dieses Potenzial ist, sollen die nächsten Tests klären. Zahlen nennt das Projekt bislang nicht.
Reale Daten aus Oberhausen und Zittau
Die Erkenntnisse fließen in eine Betriebsstrategie ein. "Wir diskutieren aktuell verschiedene Konzepte, um Biomassevergasungs-BHKW und Geothermie zu koppeln", sagt Voß. Die Geothermie soll als saisonaler Wärmespeicher dienen. Dafür käme laut Projektseite mitteltiefe Geothermie infrage. Im Sommer lässt sich Wärme einspeichern, die dann im Untergrund bereitsteht.
Als Datengrundlage dienen die Energienetze zweier Kommunen: der Großstadt Oberhausen und der ländlichen Stadt Zittau (Sachsen). Assoziierte Partner sind die Energieversorgung Oberhausen und die Stadtwerke Zittau. Das Bundeswirtschaftsministerium fördert das Projekt. Es läuft von August 2025 bis Juli 2028.
Anschließend vergleicht das Team die Konzepte nach ökologischen und ökonomischen Kriterien. Offen bleibt damit, ob sich der flexible Betrieb für Stadtwerke rechnet. Belastbare Kosten nennt das Projekt noch nicht.
