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Power-to-Gas: Direktmethanisierung von Biogas

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Ansprechpartner
Dr.-Ing. Ramona Schröer
Projektleitung
Königstor 59
34119 Kassel
Tel.: 0561 7294 - 1744
E-Mail

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Mit der Power-to-Gas-Technologie möchte das Fraunhofer IWES in Kassel die Langzeitspeicherung für die schwankende Erzeugung der Wind- und Solarenergie lösen. Mit Förderung des Landes Hessen wird dazu im Hessischen Biogasforschungszentrum auf dem Landwirtschaftszentrum Eichhof in Bad Hersfeld eine 50 kW-Anlage aufgebaut (Herbst 2016 – Sommer 2017) und 15 Monate getestet.

Mit der PtG-Technologie wird erneuerbarer Strom in die chemischen Energieträger Wasserstoff und einem zweiten Schritt in Methan umgewandelt. Damit wird ein speicherbarer und flexibel einsetzbarer Energieträger erzeugt, der unabhängig von Ort und Zeit wieder rückverstromt werden kann. Wasserstoff lässt sich nur sehr begrenzt in das Erdgasnetz einspeisen (2-5 Vol.%), Methan hingegen fast unbegrenzt.

 

In der Methanisierung reagiert der Wasserstoff (H2) mit Kohlendioxid (CO2) in einem Reaktor zu Methan (CH4). Grundsätzlich sind viele CO2-Quellen für den Einsatz in PtG-Anlagen geeignet (z.B. Verbrennungsanlagen oder Zementwerke), allerdings bieten Biogasanlagen eine Reihe von Vorteilen. Biogasanlagen produzieren neben dem Hauptbestandteil CH4 auch CO2 in hoher Konzentration (40-50 Vol.%). Es sind wenige störende Begleitelemente vorhanden, da das Gas fast ausschließlich aus Methan und CO2 besteht. Außerdem kann bei Biogasanlagen die bereits vorhandene Infrastruktur für die Integration von PtG-Anlagen genutzt werden. Biogasanlagen sind kostengünstige CO2-Quellen und ermöglichen zudem die Nutzung der Prozesswärme in der Biogasanlage.

 

 

Eine besonders interessante Option zur Nutzung von CO2 aus Biogas ist die Direktmethanisierung. Dabei wird das Biogas ohne vorherige CO2-Abtrennung in der Methanisierung eingesetzt. Dies bietet den Vorteil, dass die aufwändige CO2-Abtrennung z.B. durch eine Aminwäsche entfallen kann und somit alle Biogasanlagen (auch kleinere Anlagen), die aktuell über eine Vor-Ort-Verstromung verfügen, als potenzielle CO2-Quelle in Frage kommen, ohne dass eine teure Gasaufbereitung integriert werden muss.

 

Projektlaufzeit    
1.8.2016 – 31.12.2018

 

Projektpartner:
Fraunhofer IWES Kasel, Hessisches Biogasforschungszentrum auf dem Landwirtschaftszentrum Eichhof in Bad Hersfeld

 

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