Biogas Erdgasqualität aus Biomasse wird technisch einfacher und kostengünstiger

Methangas-Bakterien sind auch bei einem Druck von 10 bar noch bester Laune. Diesen Umstand machen sich jetzt Forscher an der Universität Hohenheim bei der Erzeugung von Biogas in Erdgasqualität zunutze. Das spart bis zu 40 Prozent der Energiekosten.

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Universität Hohenheim

Stuttgart – Noch wird Biogas als Bioerdgas in Deutschland kaum genutzt. Derzeit sind nur rund 50 Biomethan-Anlagen in Betrieb. Erklärtes Ziel der Bundesregierung ist es, dass bis zum Jahr 2020 etwa sechs Milliarden Kubikmeter Biomethan pro Jahr erzeugt werden. Dafür wären etwa 1500 Anlagen nötig.

Der weitaus größte Teil des in Deutschland erzeugten Biogases wird heute am Produktionsort in Blockheizkraftwerken verbrannt, um Wärme und Elektrizität zur Einspeisung in das Stromnetz zu produzieren. Dabei wird die anfallende Wärme häufig nur teilweise genutzt.

Methan-Bakterien machen Druck

Mit der tatkräftigen Unterstützung der Methan-Bakterien selbst wird sich dies womöglich bald ändern. Denn das in Hohenheim entwickelte Verfahren könnte es attraktiv machen, Bioerdgas zu produzieren und in das Erdgasnetz einzuspeisen.

Noch ist die Erzeugung von Biomethan nur in sehr großen konventionellen Anlagen möglich. In diesen wird das erzeugte Biogas von Wasser, Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid gereinigt. Für die Einspeisung ins Erdgasnetz muss das aufbereitete Gas zudem in einem weiteren separaten Verfahren mit hohem Energieaufwand verdichtet werden.

Keine Aufbreitung nötig

In den Fermentations-Tanks an der Uni Hohenheim übernehmen diesen Job die Methangas-Bakterien nun selbst. „Druck und Reinheit werden schon während der Fermentation der Biomasse gewährleistet und müssen nicht in nachgeschalteten Verfahren technisch aufwändig erzeugt werden“, erklärt Dr. Andreas Lemmer, der das Forschungsprojekt an der Universität Hohenheim leitet.

Das Herzstück der neuen Methode ist ein völlig neuartiger Fermenter, in dem sich die Methanbakterien besonders wohlfühlen dürften. Die Wohnstube der Bakterien entspricht mit einem Druck von 10 bar ihrem natürlichen Lebensmilieu in der Tiefsee.

Zu einer der technischen Herausforderungen des neuen Methanreaktors gehört, den Druck exakt konstant zu halten. Dafür entwickeln die Hohenheimer Forscher eine spezielle Steuerungs- und Regelungstechnik. In einem weiteren Schritt wollen sie einen Prototyp der neuen Anlage bauen.

40 Prozent Kostenersparnis

Das neue Verfahren könnte der Bioerdgasproduktion zu einem echten Schub verhelfen. Mit ihm lassen sich nicht nur bis zu 40 Prozent der bisherigen Energiekosten einsparen. Es ist – anders als das herkömmliche Verfahren – auch mit kleinen Anlagen wirtschaftlich realisierbar. Zudem ist der Gesamt- Investitionsaufwand für die Anlage deutlich geringer, da keine Anlage zur Aufbereitung des Gases notwendig ist.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Gesamtforschungsvorhaben bis Ende 2013 mit rund 2,6 Mio. Euro. Davon erhält die Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie 681 000 Euro. Mit beteiligt ist das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), das die begleitende Prozesssimulation und -Evaluation übernimmt.

Im nächsten Schritt soll ein Prototyp der neuen Anlage in Hohenheim entstehen.

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