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26. Februar 2017

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Abwärme

Als Abwärme bezeichnet man Wärme, die in allen Energieanlagen bei der Energieumwandlung entsteht. Diese Wärme kann z. B. noch für Heizzwecke nutzbar gemacht werden (siehe Kraft-Wärme-Kopplung bzw. Blockheizkraftwerk). Das „Abwärmenutzungsgebot“ von 1991 verpflichtet die Betreiber von Energieerzeugungsanlagen sogar dazu, die Abwärme zu nutzen und/oder an Dritte abzugeben.

Ausgleichsenergie

Alle Stromhändler müssen Prognosen darüber abgeben, wie viel Strom ihre Kunden am nächsten Tag verbrauchen werden. Und zwar nicht nur in Summe, sondern für jede Tageszeit, gemessen in Viertelstundenintervallen. Die Stromhändler müssen also beispielsweise vorhersagen, wie viel Strom die Kunden um 9:15 Uhr verbrauchen, wie viel um 14:30 Uhr oder um 21:00 Uhr. Entsprechend dieser Prognose kaufen sie dann ihren Strom ein. Wenn Prognose und tatsächlicher Stromverbrauch voneinander abweichen, muss die Differenz ausgeglichen werden. Das gleiche gilt für die Seite der Stromerzeugung, was besonders bei fluktuierenden und damit schwerer prognostizierbaren Erzeugungsanlagen, wie Windkraft und Photovoltaik, eine besondere Herausforderung darstellt.

Dabei geht es erstens um die physikalische Ebene, d. h. um den Ausgleich von Spannungsschwankungen im Stromnetz. Dies geschieht durch das Bereitstellen von positiver oder negativer Regelleistung, d. h. durch das Hochfahren oder Drosseln von Kraftwerkskapazitäten oder großen Verbrauchern, wie z. B. Stahlwerken.

Zweitens geht es um die wirtschaftliche bzw. bilanzielle Ebene – schließlich muss immer korrekt verzeichnet sein, welcher Stromhändler wie viel Strom gekauft und an seine Kunden geliefert hat. Um die Bilanz gekauften und verkauften Stroms bei Prognoseabweichungen auszugleichen, stellen die Stromnetzbetreiber den Stromhändlern Ausgleichsenergie in Rechnung.

Ausgleichsenergie und Regelleistung sind also fast zwei Seiten einer Medaille. Warum nur „fast“? Da es häufig vorkommt, dass sich die Fehlplanung des einen Stromhändlers mit der Fehlplanung eines anderen ausgleicht, wird Regelleistung nur in dem Ausmaß notwendig, in dem dieser Ausgleich zwischen den Händlern nicht ausreicht. Die Ausgleichsenergie wird jedoch bei jeder Prognoseabweichung berechnet – auch dann, wenn durch Prognoseabweichungen anderer Händler die Spannung stabil bleibt und gar keine Regelleistung bereitgestellt werden muss. Das ist logisch, denn der Strom wird anders auf die Händler bzw. deren Kunden verteilt, als vorher in den Prognosen angegeben wurde.

BHKW

Siehe Blockheizkraftwerk.

Biodiesel

Umgangssprachliche Bezeichnung für Pflanzenölmethylester (PME) oder auch Rapsölmethylester (RME).

Bioenergie

Bioenergie ist ein Sammelbegriff für Energie, die aus fester (z. B. Holz, Holzreste, Stroh), flüssiger (z. B. ölhaltige Pflanzen wie Raps oder Sonnenblumen) oder gasförmiger (z. B. Biogas, Klär- und Deponiegas) Biomasse gewonnen werden kann.

Biogas

Biogas ist eine Form der Bioenergie. Dieses brennbare Gas entsteht unter Luft- und Lichtabschluss durch die Vergärung von organischem Material (z. B. Pflanzen(reste), Mais, Gras, Kartoffeln, Gülle und Fette). Durch den biologischen Zersetzungsprozess entwickelt sich hauptsächlich Methan (CH₄). In geringeren Mengen entstehen auch Kohlendioxid (CO₂) und zahlreiche andere Gase. Obwohl Methan und Kohlendioxid zu den Treibhausgasen zählen ist Biogas klimaneutral, da nur so viel Gas freigesetzt wird wie die Pflanzen vorher aus der Luft aufgenommen haben. Der nach der Vergärung verbleibende Gärrest (nicht abgebaute Biomasse und Mineralien) wird als hochwertiger Dünger im landwirtschaftlichen Ackerbau eingesetzt.

Biogasaufbereitung

Unter Biogasaufbereitung werden Verfahren verstanden, mit denen (Roh)Biogas auf Erdgasqualität (Biomethan oder Bioerdgas) aufbereitet wird, damit es in das Erdgasnetz eingespeist werden kann. Die Aufbereitung von Biogas zu Biomethan für die Einspeisung in das Erdgasnetz umfasst meist vier Verfahrensschritte: Die Biogasentschwefelung, die Gastrocknung, die Trennung von Methan und Kohlendioxid sowie die Konditionierung. Bei der Konditionierung wird das aufbereitete Biogas vor der Einspeisung in das Erdgasnetz auf die Qualitätsparameter für Erdgas in Bezug auf Brennwert, Trockenheit und Druck eingestellt. Das Endprodukt ist ein Erdgasäquivalent.

Biogaseinspeisung

Voraussetzung für die Einspeisung von Biomethan in das Erdgasnetz ist die Erfüllung einer Reihe von Eigenschaften. Diese betreffen die Zusammensetzung und die verbrennungstechnischen Eigenschaften. Die weiteren Aufbereitungsschritte für die Rohbiogase sind jedoch abhängig von den konkreten Zusammensetzungen und örtlichen Gegebenheiten.

  • Zentral ist die Abtrennung von CO₂ um eine Methananreicherung (auf etwa 96%) zu erreichen.
  • Neben der obligatorischen Entschwefelung und Trocknung wird eventuell eine Verdichtung zu einem höheren als dem Leitungsdruck notwendig.
  • Die verbrennungstechnischen Eigenschaften (Brennwert, Heizwert, Dichte etc.) des eingespeisten Gases und die übergebene Energiemenge (Abrechnungsbrennwert) werden gemessen.
  • Dem Gas werden ebenfalls Riechstoffe hinzugefügt.

Ziel dieser Anforderungen an die Gasbeschaffenheit ist die Bereitstellung der gleichen Gasqualität (besonders hinsichtlich des Brennwertes) für die Nutzer und die Abrechnung der bezogenen Energiemengen.

Biomasse

Biomasse bezeichnet alle organischen Stoffe pflanzlichen oder tierischen Ursprungs, aus denen sich Energie gewinnen lässt. Diese Stoffe werden generell in zwei Kategorien unterteilt:

  1. Nachwachsende Rohstoffe/Energiepflanzen, z. B. schnell wachsende Gehölze (als Brennstoff), Zucker und stärkehaltige Ackerfrüchte (zur Gewinnung von Ethanol) oder auch Ölfrüchte (für Schmier- und Treibstoffe).
  2. Organischer Abfall, z. B. Stroh, Gras, Dung/Gülle, Klärschlamm (bis 10%), organischer Hausmüll/Kompost (zur Gewinnung von Biogas).

Die Energiegewinnung erfolgt klimaneutral, da bei der energetischen Nutzung nur soviel Kohlendioxid (CO₂) freigesetzt wird, wie vorher in der Biomasse gebunden wurde.

Von rezenter Biomasse spricht man laut Biomasse Info-Zentrum (BIZ) bei pflanzlicher oder tierischer Biomasse, die nicht über geologische Prozesse verändert wurde.

Laut der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) könnten in Deutschland 5 bis 10% der verbrauchten Primärenergie durch Biomasse gedeckt werden.

Biomasse-Verordnung

Im März 2001 wurde diese Verordnung verabschiedet (letzte Änderung im August 2005). Darin wird auf Grundlage des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) festgelegt, welche Stoffe als Biomasse gelten, welche technischen Verfahren angewendet werden dürfen und welche Umweltanforderungen bei der Stromerzeugung eingehalten werden müssen.

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