Fraunhofer entwickelt Datenplattform für Biogasanlagen

21.10.2026

Quelle: E & M powernews

Das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik hat eine rein digitale Lösung zur strompreisbasierten Steuerung von Biogasanlagen entwickelt.
 
Mit der für 2027 geplanten Novellierung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) setzt der Gesetzgeber zukünftig auf eine weiter flexibilisierte und marktpreisorientierte Stromerzeugung von Biogasanlagen. Zugleich werden die vergütungsfähigen Betriebsstunden begrenzt. Für die Betreiber der knapp 10.000 Biogasanlagen in Deutschland gewinnt damit die zeitliche Steuerung der Einspeisung an Bedeutung.

Das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) hat eine Datenplattform entwickelt, mit der Betreiber von Biogasanlagen ihre Stromerzeugung an den Börsenpreisen ausrichten können, teilte das IGB am 20. Oktober mit. Die Technik verbindet laut den Entwicklern Prozessdaten aus der Anlagensteuerung mit Prognosen zur Gasproduktion und zur Entwicklung der Strompreise. Damit sollen auch Bestandsanlagen ihre Fahrweise an die Anforderungen des Strommarktes anpassen können, ohne die Anlagensteuerung austauschen zu müssen.

In einer Biogasanlage entsteht eine erhebliche Menge an Daten: Sensoren erfassen Temperaturen im Fermenter, die Zusammensetzung des Biogases oder den Füllstand des Gasspeichers. Die Anlagensteuerung kennt Drehzahlen, Laufzeiten und Betriebszustände von Pumpen und Rührwerken. Zudem registriert sie Warnungen und Störungen.

Der Großteil dieser Informationen wird allerdings allein für den unmittelbaren Anlagenbetrieb genutzt. „Für längerfristige Auswertungen, Prognosen oder eine übergreifende Optimierung stehen die Daten häufig nicht in der benötigten Form zur Verfügung“, erklärt Alexander Laug, Verfahrensingenieur am Fraunhofer IGB. Messwerte werden oft nur für eine begrenzte Zeit gespeichert, Datenstrukturen unterscheiden sich, wichtige Kontextinformationen wie Betriebszustände oder Grenzwerte liegen nur isoliert vor. Hier stetzt die neue Lösung an. 

Betriebsdaten bleiben auf der Anlage

Die entwicklete Datenplattform macht diese Prozessdaten von den Anlagen nutzbar: „Unser Edge Device ist ein Industriecomputer, der direkt an der Anlage installiert wird. Er ergänzt die bestehende speicherprogrammierbare Steuerung, kurz SPS, um eine zusätzliche Daten- und Rechenebene“, erläutert Laug. Auf diese Weise entsteht eine Datenbasis, in der aktuelle Messwerte, historische Verläufe und die zugehörigen Betriebszustände miteinander verknüpft werden können. Auch externe Informationen lassen sich abrufen und ergänzen − etwa Strompreis- oder Wetterprognosen.

Damit könne das Edge Device als Bindeglied zwischen klassischer Anlagenautomatisierung und datenbasierter Betriebsführung genutzt werden. Während die SPS für den zuverlässigen Anlagenbetrieb zuständig bleibt, ergänzt das Edge Device diese Ebene um Datenspeicherung, Auswertung und Rechenleistung für Prognose-, Optimierungs- und KI-Modelle. 

Ein hoher prognostizierter Strompreis führt laut den Forschenden somit nicht automatisch zu einer Empfehlung für die Stromerzeugung. Das Modell prüft zugleich, ob zum betreffenden Zeitpunkt genügend Biogas zur Verfügung steht und das Blockheizkraftwerk die vorgesehene Leistung erbringen kann. Daraus entsteht ein Fahrplan für die Stromproduktion. Ziel ist es, die Einspeisung auf Zeiträume mit höheren Markterlösen zu verlagern. Die Modelle können zunächst Empfehlungen für das Betriebspersonal erstellen, ohne selbst in die Anlagensteuerung einzugreifen.

Ein wichtiges Merkmal der Plattform ist laut dem IGB zudem die Verarbeitung der Daten am Anlagenstandort. Der Industriecomputer übernimmt die Speicherung und Auswertung, sodass die Betriebsdaten nicht zwangsläufig an einen Cloud-Dienst übertragen werden müssen. Betreiber können festlegen, welche Informationen die Anlage verlassen. 

Das Fraunhofer IGB sieht Einsatzmöglichkeiten auch außerhalb der Biogasbranche. Als Beispiele nennt das Institut Kläranlagen, Bewässerungssysteme und Anlagen zur Trinkwasserversorgung. In Kläranlagen könnten entsprechende Modelle unter anderem die Belüftung der biologischen Reinigungsstufe an den Bedarf anpassen oder den Betrieb von Aggregaten überwachen.

Autorin: Heidi Roider