IET entwickelt Simulationstool für Biogas-Busflotte
Das IET Institut für Energietechnik der OST hat gemeinsam mit einem schwedischen Forscherteam untersucht, wie die Biogasproduktion in Uppsala effizient ausgebaut werden kann. Mit einem speziell entwickelten Simulationstool liefert das Projekt wertvolle Erkenntnisse, die auch in der Schweiz angewandt werden.
Seit Jahren setzt Uppsala auf einen klimaneutralen öffentlichen Verkehr und gilt mit seiner Biogas-Busflotte als Vorreiter in Europa. Die Stadt betreibt rund 400 Stadt- und Regionalbusse, die überwiegend mit Biodiesel aus Pflanzenöl oder lokal erzeugtem Biomethan fahren. Der Wunsch, den importierten Biodiesel durch vollständig regional produziertes Biogas zu ersetzen, war der Ausgangspunkt für ein länderübergreifendes Forschungsprojekt zwischen dem IET und schwedischen Partnern. Gefördert durch das Programm «ERA-Net Smart Energy Systems» untersuchte das Team die technische Machbarkeit und Wirtschaftlichkeit einer Power-to-X-Anlage, die zusätzliche Mengen an Biomethan erzeugen könnte.
Simulationstool für präzise Analysen
Das Herzstück der Analyse war ein vom IET entwickeltes Simulationstool, das in der Lage ist, den Betrieb einer solchen Anlage in Stundenauflösung zu modellieren. «Das Tool bildet alle relevanten Massenströme nach und ermöglicht präzise Vorhersagen über den wirtschaftlichen Nutzen und die ökologische Wirkung», erklärt Boris Kunz, wissenschaftlicher Mitarbeiter am IET. Entwickelt wurde es ursprünglich für die Skalierung von Anlagen in der Schweiz, findet jedoch zunehmend international Anwendung. Ein Beispiel ist die Biogasanlage in Uppsala, die im Vergleich zu Schweizer Anlagen wesentlich grösser dimensioniert ist. «Gerade bei solchen Dimensionen zeigen sich Skaleneffekte, die die Gestehungskosten des Biomethans deutlich senken können», ergänzt Matthias Frommelt, ebenfalls wissenschaftlicher Mitarbeiter des IET.
Herausforderung Strompreise
Neben den potenziellen Einsparungen durch die Skalierung stehen jedoch auch Herausforderungen. Laut den Forschern hängt die Wirtschaftlichkeit massgeblich von den Stromkosten ab, da der für die Methanisierung benötigte Wasserstoff durch Elektrolyse gewonnen wird. Während die Ergebnisse für Uppsala vielversprechend sind, bleibt die endgültige Entscheidung über den Bau einer Power-to-X-Anlage offen. Derzeit diskutiert die Stadt alternative Antriebstechnologien wie Batterie- oder Wasserstoffbusse, insbesondere vor dem Hintergrund eines möglichen EU-weiten Verbots von Verbrennungsmotoren, das auch Biogas-Antriebe betreffen könnte.
Relevanz für die Schweiz
Die Erkenntnisse des Projekts sind nicht nur für Uppsala relevant. Auch in der Schweiz wurde das Simulationstool bereits erfolgreich eingesetzt. Im Auftrag regionaler Energieversorger wie der Elektrizitätswerke Jona-Rapperswil AG wurde eine Potenzialstudie für den Ausbau einer Biogasanlage im Raum Rapperswil-Jona durchgeführt. Die Software leistet dabei nicht nur technische Unterstützung, sondern bietet auch die Grundlage für wirtschaftliche Entscheidungen.
Die Zusammenarbeit zwischen dem IET und internationalen Partnern zeigt, wie wichtig grenzüberschreitende Forschung im Bereich der erneuerbaren Energien ist. «Unsere Arbeit trägt dazu bei, die technischen und wirtschaftlichen Grundlagen für eine nachhaltige Energiezukunft zu schaffen – sowohl in der Schweiz als auch international», fasst Kunz die Bedeutung des Projekts zusammen.
Auf dem Bild: Das schweizerisch-schwedische Projektteam im Uppsala.
Text: pd/red