Der Anteil Erneuerbarer Energien am gesamtdeutschen Energienmix nimmt stetig zu – und damit auch die Schwankungen im Stromnetz. Denn Energie aus Wind und Sonne ist stark wetterabhängig und deswegen auch nicht zwingend zuverlässig. Energiegewinnung aus Biogas kann hier eine wertvolle Ergänzung für die Versorgungssicherheit sein. Damit rückt auch das Thema der Flexibilisierung stärker in den Fokus. Und die wiederum ist ohne Gasspeicher für Biogas kaum gewinnbringend realisierbar.

Warum das so ist, welche große Rolle Gasspeicher für Biogas für die Flexibilisierung von Biogasanlagen spielen sowie alles über die relevantesten Punkte zum Thema, erfahren Sie im folgenden Artikel.

Gasspeicher für Biogas
Gasspeicher für Biogas ©Countrypixel/adobe.stock.com

Gasspeicher für Biogas – was ist das überhaupt?

Bevor es um die Arten, Funktionsweisen und Kapazitäten von Gasspeichern geht, sollte zunächst geklärt sein, was ein Gasspeicher für Biogas konkret ist. Der große Vorteil von Biogas ist, dass es sich das ganze Jahr über herstellen lässt und keinen Wetterschwankungen unterliegt. Gleichzeitig bedeutet das, dass es in großen Mengen zur Verfügung steht. Und wenn diese nicht direkt für die Energiegewinnung zum Einsatz kommen, müssen sie zwischengespeichert werden: im Gasspeicher.

Ein Gasspeicher für Biogas bietet ein zusätzliches, außerhalb der Biogasanlage gelegenes Speichervolumen, das sowohl drinnen als auch draußen installiert werden kann. Er bietet die Möglichkeit, Produktionsspitzen, Verbrauchsschwankungen und temperaturbedingte Volumenänderungen auszugleichen. Zudem hilft ein Gasspeicher, die Vorhaltung für das Blockheizkraftwerk oder für die Gasaufbereitungsanlage zu optimieren. Je nach Verwendungsart und produzierter Gasmenge, sind Speicher für Biogas in verschiedenen Volumina von bis zu 5.000 m3 erhältlich.

Diese Kriterien sollte ein Biogasspeicher erfüllen

Wie viel Volumen ein Gasspeicher für Biogas haben muss, hängt immer von der Menge des durchschnittlich hergestellten Gases ab. Eine gute Richtlinie ist dabei die Tagesproduktion. So sollte der Speicher mindestens ein Viertel von dieser fassen können.

Ein Gasspeicher für Biogas kann an unterschiedlichsten Stellen der Biogasanlage installiert sein. So ist es möglich, diesen direkt in den Fermenter, in das Gärrestelager oder am Nachgärbehälter der Anlage zu integrieren. Oder aber auf einen externen Speicher, der sich außerhalb der Anlage befindet, zu setzen.

Integrierte Speicher arbeiten in der Regel mit einer gasdichten Folienhaube bzw. mit Tragluftdächern sowie mit einer zweiten, darüberliegenden Folie als zusätzlicher Dichtungsfolie. Sie wird mittels Luftgebläse immer in Form gehalten. Denn je nach vorhandener Gasmenge dehnt und senkt sich die innere Folie und passt sich so flexibel an.

Externe Speicher arbeiten nach dem gleichen Prinzip. Ihr Nachteil: Sie erfordern meist mehr Platz. Ihr Vorteil jedoch ist, dass sie ein besseres Monitoring der Methankonzentration ermöglichen.

Abhängig davon, wo der Biogasspeicher letztendlich zum Einsatz kommt, muss er temperatur- und witterungsbeständig sowie UV-fest sein. Für die Sicherheit im Betrieb ist es zudem zwingend erforderlich, dass der Speicher gasdicht und druckfest ist. Eine weitere Vorgabe für die Nutzung eines Biogasspeichers ist es, dass dieser eine Unter- und Überdruckfunktion hat. Das ist notwendig, um Druckänderungen im Speicher ausgleichen zu können. Zudem müssen manche Gasspeicher für Biogas über eine Notfackel verfügen, die Überkapazitäten der Anlagen ausgleichen und bei Wartungsarbeiten am BHKW zum Einsatz kommen kann. Dafür gelten jedoch in jedem Bundesland andere Regelungen.

Die Speicherarten – ein Überblick

Gasspeicher für Biogas gibt es nicht nur in unterschiedlichen Größen, sondern auch mit verschiedenen Auslegungen hinsichtlich des Drucks. So können sie in diversen Druckbereichen zum Einsatz kommen:

Niederdruckspeicher

Niederdruckspeicher sind aktuell die am häufigsten genutzte Gasspeicher für Biogas. Ihr großer Vorteil ist, dass sie sich in jeder beliebigen Form und Größe sehr kostengünstig herstellen lassen. Zudem eignen sie sich ebenso für eine Nutzung als interner Speicher wie auch als externer Speicher. Niederdruckspeicher können nahezu alle Anforderungen erfüllen. Es gibt sie als freiliegendes, fixiertes Folienkissen, als eingehaustes Folienkissen in einem Extragebäude oder als Folienkissen innerhalb der Biogasanlage. Ihr Überdruckbereich liegt bei maximal 30 mbar.

Ein weiterer Vorteil des Niederdruckgasspeichers für Biogas ist seine Unempfindlichkeit gegenüber Korrosion. Demgegenüber stehen jedoch auch ein paar Nachteile. Denn integrierte Niederdruckspeicher sind windempfindlich und benötigen deswegen meist ein zusätzliches Dach. Das bedeutet wiederum mehr Platz und mehr Kosten. Ohne dieses verfügen sie zudem nur über eine einzige Wärmedämmung zum Gasraum. Und: Bei der integrierten Variante lassen sich Rührwerke nicht am Foliendach montieren. Gerade bei einer externen Nutzung sind zudem Wetter- und Temperaturbeständigkeit ein großes Thema, kann die Folie durch Wind und Sonne doch porös werden.

Mitteldruckspeicher und Hochdruckspeicher

Beide Speicherarten setzen auf die Haltbarmachung von Biogas durch Drücken in Stahldruckbehältern oder -flaschen. Der Druckbereich von Mitteldruckspeichern liegt bei 5 bis 20 bar, bei Hochdruckspeichern bei 200 bis 300 bar. Anders als bei der Nutzung von Niederdruckspeichern, die sich für nahezu alle späteren Verwendungszwecke des Biogases eignen, ist der Einsatz von Mittel- und Hochdruckspeichern nur dann sinnvoll (und erforderlich),

  • wenn das Biogas für einen Einsatz als Kraftstoff komprimiert werden muss oder
  • wenn der verfügbare Platz zu gering ist für ein großes Folienkissen.

Die Entnahme des Gases erfolgt per Druckregler. Während der Platzbedarf dieser Gasspeicher für Biogas ihr großer Vorteil ist, liegt darin auch ihr Nachteil. Denn die Verdichtung des Gases erfordert Energie (ca. 5 Prozent des Energiegehalts). Deswegen hat sich diese Speicherart gegenüber dem Niederdruckspeicher bisher nicht durchgesetzt.

Keine Flexibilisierung ohne Gasspeicher für Biogas?

Flexibilität spielt bei jedem Gasspeicher für Biogas eine wichtige Rolle – und das nicht nur im Hinblick auf Fassungsvermögen und Dehnbarkeit. Denn Biogasspeicher sind auch für die Energieversorgung und die Versorgungssicherheit in Deutschland von Bedeutung. Schließlich sind sie es, die überhaupt erst eine Flexibilisierung von Biogasanlagen möglich machen.

Wie eingangs erläutert, lässt sich Biogas wetter- und jahreszeitenunabhängig herstellen. Das führt zu einer hohen Verfügbarkeit dieses Energielieferanten. Dies wiederum macht gleichzeitig seine Speicherung unabdingbar, um das wertvolle Gut nicht zu verschwenden – wie es aktuell noch bei der Energie aus erneuerbaren Quellen wie Wind und Sonne der Fall ist. Gasspeicher für Biogas ermöglichen es, auch große Mengen des Gases haltbar und darüber flexibel sowie bedarfsgerecht nutzbar zu machen. Das ist ein entscheidender Pluspunkt für die Flexibilisierung von Biogasanlagen. Denn so lassen sich Schwankungen, die durch die Volatilität von Wind- und Sonnenenergie entstehen, optimal ausgleichen.

So finden Sie den passenden Gasspeicher für Ihr Biogas

Wenn Sie sich für den Gebrauch eines Gasspeichers für Biogas entschieden haben, stellt sich eine wichtige Frage: Welcher Speicher ist der passende für Ihre Anlage? Bei der Auswahl spielen verschiedene Faktoren eine Rolle. So sollten Sie zunächst klären, wie viel Platz Ihnen für den Biogasspeicher zur Verfügung steht. Abhängig davon ist nämlich die Entscheidung, ob es eine integrierte oder eine externe Version und ob es ein Mittel- bzw. Hochdruck- oder aber ein Niederdruckspeicher wird. Letzteres wird zudem von der späteren Verwendungsart des Gases bestimmt. Ein weiterer Aspekt ist die Gasmenge, die Ihre Anlage produziert. Denn davon hängt ab, wie groß das Fassungsvermögen des Speichers sein muss.