Logistikkonzept für mobile Wärmespeicher in Biogasanlagen 

Ungenutzte Abwärme aus Biogasanlagen als Klimaschutzpotenzial

Im Versorgungsgebiet der badenova gibt es rund 160 Biogasanlagen. Da der Ausbau von Fernwärmeleitungen mit hohen Kosten verbunden ist, nutzen bislang nur etwa 30 Anlagen die bei der Gärung entstehende Wärme vollständig. Auf diese Weise bleiben jährlich rund fünf Megawatt Wärme ungenutzt. Würde dieses Potenzial erschlossen, könnten allein in Südbaden etwa 20.000 Tonnen CO₂ eingespart werden. Vor diesem Hintergrund stellt sich die Frage, wie überschüssige Wärme flexibel und wirtschaftlich nutzbar gemacht werden kann.

Mobile Wärmespeicher als Alternative zu Fernwärmenetzen

Am Beispiel der Biogasanlage Neuried entwickelte die Hochschule Offenburg ein Konzept für mobile Wärmespeicher, die Wärme ohne feste Leitungen direkt zu den Abnehmern transportieren. Die Speicher bestehen aus handelsüblichen Containern mit einem Speichermedium wie Natriumacetat, auch bekannt als Pökelsalz. Über einen wasserbasierten Wärmetauscher wird die Abwärme der Biogasanlage innerhalb weniger Stunden in den Speicher übertragen. Anschließend transportieren Betreiber oder Logistikunternehmen die Container per Anhänger zum jeweiligen Verbrauchsort, wo sie angeschlossen und genutzt werden. Auf diese Weise werden Wärmeproduktion und ‑verbrauch zeitlich und räumlich entkoppelt. Der im Projekt untersuchte La‑Therm‑Latentwärmespeicher verfügt über eine Kapazität von 2,5 MWh und kann damit ein Einfamilienhaus etwa ein Vierteljahr lang mit Warmwasser und Heizwärme versorgen. Der tägliche Wärmeverlust liegt dabei bei unter einem Prozent.

Logistik, Speichervergleich und Perspektiven

Ein zentrales Projektthema war die Entwicklung eines Logistikkonzepts, das die gesamte Wertschöpfungskette von der Biogasanlage über die Beladestation bis zum Endverbraucher abbildet. Die Forschenden analysierten bestehende Übergabestationen, unterschiedliche Speichersysteme und berechneten deren Wirtschaftlichkeit. Die Speicher versorgen in Neuried unter anderem einen Landwirt zur Tabaktrocknung im Herbst, ein Schwimmbad und Wohnhäuser im Winter sowie Gewächshäuser im Frühjahr. Der Vergleich verschiedener Speichertechnologien zeigte Vorteile des Zeolithspeichers, insbesondere bei flexibel einstellbarer Entnahmetemperatur, hoher Energiedichte von rund 220 kWh pro Kubikmeter sowie kürzeren Lade‑ und Entladezeiten gegenüber Warmwasser‑ und PCM‑Speichern. Eine abschließende Kostenbewertung ist derzeit noch nicht möglich, da für den Zeolithwärmespeicher weitere Entwicklungsschritte erforderlich sind. Erweisen sich die Ansätze als praktikabel, kann das Konzept künftig nicht nur für Biogasanlagen, sondern auch für andere Wärmequellen wie Müllverbrennungs‑ oder Industrieanlagen relevant werden. Förderinstrumente wie KWK‑Gutschriften oder CO₂‑Zertifikate könnten dabei helfen, die derzeit noch hohen Investitionskosten teilweise zu refinanzieren.