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Power-to-Gas Power-to-Gas-Anlage mit biologischer Methanisierung eingeweiht

| Redakteur: M.A. Manja Wühr

Seit Anfang März speist eine Power-to-Gas-Anlage im industriellen Maßstab auf dem Firmengelände der Viessmann Werke Methan ins Erdgasnetz. Der Clou dabei: Das Methan wird von spezialisierten Mikroorganismen gebildet.

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Der hessische Ministerpräsident Volker Bouffier weiht zusammen mit dem geschäftsführenden Gesellschafter Prof. Dr. Martin Viessmann offiziell die PtG-Anlage am Standort Allendorf/Eder ein.
Der hessische Ministerpräsident Volker Bouffier weiht zusammen mit dem geschäftsführenden Gesellschafter Prof. Dr. Martin Viessmann offiziell die PtG-Anlage am Standort Allendorf/Eder ein.
(Bild: Viessmann)

Allendorf (Eder) – Das stetig steigende Überangebot an Strom erfordert marktfähige Speicher- und Transfertechnologien. Ein weiterer Meilenstein bei der Entwicklung wurde kürzlich im hessischen Allendorf gelegt: Am Viessmann-Firmensitz in Allendorf (Eder) wird erstmals Methan, das mithilfe eines biologischen Verfahrens aus regenerativem Überschussstrom (z.B. Wind- oder Sonnenstrom) hergestellt wird, in das öffentliche Erdgasnetz eingespeist. Die weitere Ausbaustufe des Systems zur Erzeugung und Verarbeitung von maximal 400 Kubikmetern Wasserstoff pro Stunde (Nm3/h) wurde bereits genehmigt.

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Und so funktioniert die Bio-Power-to-Gas-Anlage: Überschüssiger Strom aus Wind- und Sonnenenergie wird genutzt, um durch Elektrolyse aus Wasser Wasserstoff herzustellen (Elektrolyseur). Dieser Wasserstoff kann direkt verwendet werden oder angereichert mit Kohlenstoffdioxid aus der benachbarten Biogasanlage mithilfe eines mikrobiologischen Verfahren zu Biomethan umgewandelt werden, welches ins Erdgasnetz eingespeist wird. Zur Gewinnung des Wasserstoffs wird ein PEM-Elektrolyseur eingesetzt, der von Carbotech – einem weiteren Viessmann-Unternehmen – gebaut wurde.

Während in bisherigen Power-to-Gas-Projekten die Methanisierung auf chemisch-katalytischem Weg erfolgte, hat dieViessmann-Tochter MicrobEnergy ein Verfahren entwickelt, das eine Umwandlung des im Gärprozess in einer Biogasanlage anfallenden Kohlendioxids und des extern zugegebenen Wasserstoffs zu Methan auf mikrobiologischem Weg ermöglicht. Dabei kommen hochspezialisierte Mikroorganismen zum Einsatz. Diese nehmen den in Flüssigkeit gelösten Wasserstoff und das Kohlendioxid durch ihre Zellwand auf und „verdauen“ es zu Methan – übrig bleibt bei diesem Prozess lediglich noch Wasser.

Hohe Flexibilität bei der Aufnahme von Wind- und Sonnenstrom

Die Ergebnisse der seit März 2015 erfolgreich am Standort Viessmann getesteten Demonstrationsanlage lassen sich rundum sehen. Der Elektrolyseur und die biologischen Methanisierung konnten hinsichtlich Langzeitstabilität erfolgreich getestet werden. Das Verfahren lässt sich bis in den Megawatt-Bereich skalieren (z.Vgl. die Demonstrationsanlage liegt im 300-kW-Bereich). „Ein entscheidendes Plus der Anlage ist ihre flexible und prozesssichere Fahrweise. Sie kann anders als ein weitaus schwerfälligeres Kohlekraftwerk aus dem Standby-Betrieb innerhalb von weniger als zwei Minuten reagieren und Last zur Verfügung stellen“, so Thomas Heller von MicrobEnergy GmbH, Viessmann Group.

Die Power-to-Gas-Anlage wurde außerdem nach dem Standard REDcert-EU zertifiziert und entspricht damit den Anforderungen zur Nachhaltigkeit und Treibhausgas-Minderung. Ferner ist die gesamte Herstellungs- und Lieferkette nachvollziehbar. Die gesetzten Ziele bei der Gasqualität des Methans wurden weit übertroffen (ca. 98 % Methan). Das Gas wurde entsprechend zertifiziert und kann ohne weitere aufwendige Aufbereitung ins Erdgasnetz eingespeist werden. Über das Erdgasnetz kann das Biomethan gespeichert und orts- und zeitunabhängig in verschiedene Anwendungsfelder gebracht werden. So kann real umgesetzte Sektorenkopplung auf Basis erneuerbarer Energien aussehen.

Förderung und Partner

Die Power-to-Gas-Anlage wurde im Rahmen des Projektes „BioPower2Gas“ im Programm „Energetische Biomassenutzung“ vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert. Die erfolgreiche Umsetzung der Demonstrationsanlage konnte nur durch die branchenübergreifende Zusammenarbeit von Partner erreicht werden. Beteiligt waren die MicrobEnergy, ein Tochterunternehmen der Viessmann Group, welches die Technologie zur biologischen Methanisierung entwickelt hat, der Netzbetreiber EnergieNetz Mitte und der Energieversorger EAM EnergiePlus der EAM Gruppe, sowie das beratende Ingenieurbüro CUBE Engineering und das Forschungsinstitut IdE Institut dezentrale Energietechnologien als Projektkoordinator. Assoziierter Partner des Projektvorhabens ist das Bioenergiedorf Jühnde.

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