Ziel dieser Arbeit war es, am Beispiel des Klärwerks Schönerlinde, Szenarien, in denen Biomethan oder Wasserstoff, als Alternative zu einem Referenzszenario ohne „grüne“ Gase, erzeugt werden, zu modellieren und jene Szenarien auf technische Realisierbarkeit, Potential zur Einsparung von CO2-Äquivalenten und wirtschaftliche Durchführbarkeit zu untersuchen. So sollte überprüft werden, wie eine optimale Energienutzung/-versorgung des Klärwerks Schönerlinde in naher Zukunft aussehen könnte. Dafür wurde zunächst ein Basisszenario für das Klärwerk Schönerlinde entworfen, welches zukünftige Energie- und Wärmeverbräuche sowie Faulgasproduktion des Klärwerks widerspiegelt und eine komplette Verstromung des Faulgases in den BHKWs vor Ort sowie eine Einspeisung von überschüssigem Strom aus Windkraft vorsieht. Basierend darauf wurden alternative „Grünes Gas“-Szenarien betrachtet. Dabei wurden Aminwäscheszenarien, mit unterschiedlicher Betriebsweise der BHKWs, Elektrolyseszenarien, mit unter-schiedlicher Auslastung des Elektrolyseurs sowie Methanisierungsszenarien, in denen Aminwäsche, Elekt-rolyseur und biologische Methanisierung zum Einsatz kommen, modelliert. Für die Modellierung und somit Darstellung der Szenarien wurde ein dynamisches Modell in Microsoft Excel zusammengestellt. In dem Modell wurden Daten zu Energie- und Wärmeverbräuchen eingetragen und Energie- sowie Jahresbilanzen hinsichtlich der Lastgänge für jeden Zeitschritt (1h) einzeln berechnet, um eine realistische Einschätzung der zeitlichen Dynamik und der Speicherstände zu gewährleisten. Im Hinblick auf technische Aspekte ist bei den Aminwäscheszenarien eine strom- oder wärmegeführte Betriebsweise der BHKWs möglich. Dies hat entsprechenden Einfluss auf die Auslastung der Aminwäsche sowie der erzeugten Biomethanmenge. Im Hinblick auf die Treibhausgasbilanz wurde festgestellt, dass die Aminwäscheszenarien, mit Herstellung von Biomethan, ökologisch sinnvoll sind. Mit steigendem Anteil von Grünstrom aus erneuerbaren Energiequellen im Netz sind darüber hinaus noch weitere Einsparungen möglich. Wirtschaftlich betrachtet sind die Aminwäscheszenarien gegenwärtig unwirtschaftlicher als das Referenzszenario. Bei den Elektrolyseszenarien ist eine, nach einem Lastgang geschaltete, Elektrolyse am sinnvollsten, da auf diese Weise der Elektrolyseur konstant betrieben wird. Die Elektrolyseszenarien sind, hinsichtlich ihrer Treibhausgasbilanz und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung, ungünstiger als das Referenzszenario und nur vor-teilhaft, wenn günstiger EE-Strom für die Elektrolyse bezogen wird. Selbst bei Nutzung des Sauerstoffs, aus der Elektrolyse, in der Ozonung kann keine positive Wirtschaftlichkeit erzielt werden. Die Szenarien mit biologischer Methanisierung und BHKWs erzeugen 12% zusätzliches Biomethan. Hinsichtlich ihrer Treibhausgasbilanz und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung sind sie jedoch, genauso wie die Elektrolyseszenarien, nur vorteilhaft, wenn günstiger EE-Strom für die Elektrolyse bezogen wird, da mit Wirkungsgradverlusten von knapp 25% bei der Wasserstoffherstellung gerechnet werden muss. Haupteinflusspunkte auf den zukünftigen Erfolg, in Hinblick auf umwelttechnische und wirtschaftliche Aspekte der „Grünes-Gas“-Szenarien, sind die Entwicklung der Kosten und Emissionsfaktoren von Netzstrom sowie Erlösen aus Biomethan und Wasserstoff, welche gegenwärtig noch keinen Wettbewerb zur kompletten Verstromung des Faulgases in BHKWs darstellen.
