Biologische Methanisierung Wie kann grüner Wasserstoff zur Methan-Produktion genutzt werden?

Redakteur: M.A. Manja Wühr

Soll die Energiewende gelingen, muss die Systemintegration und Kopplung der verschiedenen erneuerbaren Energiequellen gelöst werden – inklusive deren Speicherung und des Transportes. Gleichzeitig stehen Windkraft-, Solar- und Biogasanlagenbetreiber vor der Herausforderung, wirtschaftliche Post-EEG Konzepte für Bestandsanlagen zu entwickeln. An einer Speichertechnologie arbeitet das Fachgebiet Abfallwirtschaft der BTU gemeinsam mit der Hochschule Flensburg im Projekt „WeMetBio“.

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Rieselbettreaktoren zur biologischen Methanisierung von CO2 und H2
Rieselbettreaktoren zur biologischen Methanisierung von CO2 und H2
(Bild: BTU)

Cottbus – Bislang nicht nutzbare erneuerbare Energien können zur Gewinnung von Wasserstoff eingesetzt werden. Das flüchtige Gas wiederum kann dann mit Kohlendioxid zur Reaktion gebracht werden, um Methan zu erzeugen. Mit Methan als gasförmigem Energieträger, Kraftstoff oder chemischem Ausgangsstoff ist die Verknüpfung zu anderen Sektoren und Wirtschaftskreisläufen sehr gut möglich. Dadurch wird die indirekte Nutzung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen vorangetrieben und dessen Speicherung bzw. Verteilung verbessert.

Hierzu hat das im Fachgebiet Abfallwirtschaft der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg ein Rieselbettverfahren zur biologischen Methanisierung entwickelt und sich dieses bereits patentrechtlich schützen lassen. Das Verfahren ermöglicht hohe Produktgasqualität bei geringem Eigenenergieverbrauch. Gleichzeitig bietet es hohe Prozessstabilität, Steuerbarkeit und Flexibilität gegenüber den gegebenen fluktuierenden Randbedingungen. Weiterer Vorteil: Das Verfahren trägt direkt zur Verminderung von Treibhausgasemissionen bei. Schließlich nutzt es Kohlendioxid als C-Quelle zur Gewinnung des Energieträgers Methan. Es kann also von einer realen CO2-Kreislaufwirtschaft gesprochen werden.

Infolge der technologischen Entwicklungen und Optimierung des Rieselbettverfahrens der vergangenen Jahre am Fachgebiet wird nun die Integration in den Energieverbund von Windkraftanlagen, emissionsintensiven Industrieprozessen, Biogas-/Biomethananlagen bzw. mechanisch-biologischer Abfallbehandlungsanlagen zur Methaneinspeisung und Weiterleitung im Erdgasnetz angestrebt.

Kooperationen für eine Durchführbarkeitsstudie

In Zusammenarbeit mit dem Unternehmen Gicon erfolgt momentan die Auslegung und Maßstabsübertragung auf anwendungsnahe Konzepte für verschiedene Standorte. Konkret erfolgt die Bearbeitung einer Durchführbarkeitsstudie für die „Bedarfsgerechte Speicherung fluktuierender erneuerbarer (Wind-) Energie durch Integration der Biologischen Methanisierung im Rieselbettverfahren im Energieverbund in Schleswig-Holstein“ (WeMetBio-Projekt) zur Ermittlung eines effizienten und wirtschaftlichen Konzeptes unter Einbindung ausgewählter Projektstandorte.

Diese Studie stellt die Vorstufe und Vorbereitung einer Pilotanlage zur Erprobung dieser bioenergiebasierten Lösung als Baustein der ländlichen Energieversorgung dar. Projektpartner ist die Hochschule Flensburg, die neben ihrer lokalen Anbindung im „Windland Schleswig-Holstein“ die notwendige fachliche Kompetenz im Bereich der nachhaltigen Bioenergie- und Systemintegration einbringt.

Mitwirkende der beiden Projektpartnerinnen FHL Flensburg und BTU CS. V.l.n.r. Oliver Horn (BTU), Marko Burkhardt (BTU), Günter Busch, Dennis Fischer, Oliver Viertmann, Dirk Nissen, Bernd Nissen, Wiktoria Vieth, Hinrich Uellendahl
Mitwirkende der beiden Projektpartnerinnen FHL Flensburg und BTU CS. V.l.n.r. Oliver Horn (BTU), Marko Burkhardt (BTU), Günter Busch, Dennis Fischer, Oliver Viertmann, Dirk Nissen, Bernd Nissen, Wiktoria Vieth, Hinrich Uellendahl
(Bild: BTU)

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