Biomethan 28.10.2011, 12:05 Uhr

Biogas-Netzeinspeisung ohne zusätzliche Gasaufbereitung

An der Universität Hohenheim in Stuttgart wurde ein neues, trickreiches Verfahren entwickelt, um Biogas in Erdgasqualität – sogenanntes Biomethan – zu produzieren. Es ist technisch einfacher, billiger und kostet 40 % weniger Energie. Zwei Fermenter und höherer Methandruck machen dabei die Nachverdichtung überflüssig.

Angestrebt: Biogas in Erdgasqualität.

Angestrebt: Biogas in Erdgasqualität.

Foto: Fachverband für Biogas

Um Biogas in Erdgasnetze einzuspeisen, braucht das Methan-Kohlendioxid-Gemisch Erdgasqualität: wenig CO2 und hoher Druck auf Netzniveau. Nach dem Fermenter ist eine aufwendige Gasreinigung und -aufbereitung notwendig.

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
BP Europa SE-Firmenlogo
EV Charging Delivery Engineer (m/f/d) - Aral Pulse BP Europa SE
Bochum, Hamburg Zum Job 
OTTO FUCHS Dülken GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Mitarbeiter Technologie Strangpresse (m/w/d) OTTO FUCHS Dülken GmbH & Co. KG
Viersen Zum Job 
Infraserv GmbH & Co. Höchst KG-Firmenlogo
Ingenieur (m/w/d) Infraserv GmbH & Co. Höchst KG
Frankfurt am Main Zum Job 
Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB-Firmenlogo
Business Development Industrie 4.0 und Digitalisierung Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB
Karlsruhe Zum Job 
Bundeswehr-Firmenlogo
Leitende Ingenieurin / Leitender Ingenieur (m/w/d) mit Master Bundeswehr
verschiedene Standorte Zum Job 
UX Gruppe-Firmenlogo
Projektleiter (m/w/d) Forschung und Entwicklung UX Gruppe
Gilching Zum Job 
Bundeswehr-Firmenlogo
Leitende Ingenieurin / Leitender Ingenieur (m/w/d) Bundeswehr
verschiedene Standorte Zum Job 
ACONEXT Engineering GmbH-Firmenlogo
Konstrukteur / Technischer Produktdesigner CATIA V5 oder Siemens NX (m/w/d) von Kunststoff- oder Metallbauteilen ACONEXT Engineering GmbH
München Zum Job 
Bundeswehr-Firmenlogo
Ingenieurin / Ingenieur (m/w/d) mit Bachelor Bundeswehr
verschiedene Standorte Zum Job 
ACONEXT Engineering GmbH-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur Automotive (m/w/d) ACONEXT Engineering GmbH
München Zum Job 
ACONEXT Engineering GmbH-Firmenlogo
Versuchsingenieur/-techniker zur Erprobung Gesamtfahrzeug und Testing von Komponenten (m/w/d) ACONEXT Engineering GmbH
München, Ingolstadt Zum Job 
ACONEXT Engineering GmbH-Firmenlogo
Softwaretester Automotive (m/w/d) ACONEXT Engineering GmbH
München Zum Job 
ACONEXT Engineering GmbH-Firmenlogo
Software Entwickler Automotive (m/w/d) ACONEXT Engineering GmbH
München Zum Job 
Richard Hönig Wirtschaftsberatungen-Firmenlogo
Strategischer Einkäufer (w/m/d) Richard Hönig Wirtschaftsberatungen
Südbayern Zum Job 
Mainova AG-Firmenlogo
Ingenieur (w/m/d) Instandhaltung Mainova AG
Frankfurt am Main Zum Job 
SWM Services GmbH-Firmenlogo
Projektleitung Mittelspannungsanlagen (m/w/d) SWM Services GmbH
München Zum Job 
DEKRA Automobil GmbH-Firmenlogo
Sachverständiger Schallschutz und Bauakustik (m/w/d) NRW DEKRA Automobil GmbH
Nordrhein-Westfalen Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Projektingenieur Ladeinfrastruktur (w/m/d) im Geschäftsbereich Betrieb und Verkehr Die Autobahn GmbH des Bundes
München Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Projektingenieur im Brückenbau für Neubau-, Ausbau- und Erhaltungsmaßnahmen (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
München Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Projektingenieur im Hochbau (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
München Zum Job 

Das neue, maßgeblich von Forschern der Universität Hohenheim und der baden-württembergischen Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie entwickelte Verfahren ist völlig anders. Agrarwissenschaftler Andreas Lemmer: „Die für die Biogasentstehung verantwortlichen Methanbakterien selbst werden eingespannt, um den Druck und die Reinheit zu erhalten, die für die Erdgasqualität notwendig sind. Damit muss das Gas nicht mehr nachträglich verdichtet und gereinigt werden.“

In Hohenheim entsteht erster Prototyp zur Biogas-Druckmethanisierung

Der Druck in den Fermentern soll sich „an der Tiefsee orientieren, wo Methangas-Bakterien auch bei einem Druck von 10 bar noch bester Laune sind. Diesen Umstand machen wir uns bei der Erzeugung von Biogas in Erdgasqualität zunutze.“ Dafür sind zwei – statt wie üblich nur ein – Fermenter nötig. Zurzeit wird in Hohenheim der Prototyp dieser „Druckmethanisierung“ aufgebaut. Im Methanreaktor gelte es, den Druck exakt konstant zu halten. Danach kommt nur noch die Gastrocknung Nachverdichtung und Nachreinigung sind nicht mehr nötig.

Andreas Lemmer verspürt „viel Interesse aus der Branche“ an dem neuen Verfahren. Das haben sich die Forscher patentieren lassen. Denn „in der neu entwickelten Anlagentechnik steckt ein großes wirtschaftliches Potenzial“.

So haben die Simulationsrechnungen des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) ergeben: bis zu 40 % weniger Eigenstrombedarf für das Durchpumpen der Perkulat-Flüssigkeit (s. Kasten) durch den neuen Methanreaktor im Vergleich zur bisher üblichen Druckverdichtung. Laut Lemmer „wird beim Entspannen des Perkulats nahezu die gleiche Energie wieder frei, wie sie fürs Reindrücken notwendig ist“.

Biogas-Druckmethanisierung preiswerter als übliche Biogasanlagen

Bautechnisch wird gespart: Der Vorfermenter in liegender Ausführung hat mit 10 kg/m3 die doppelte Raumbelastung wie heute übliche Biogasanlagen und deshalb auch nur das halbe Volumen. Auch der Investitionsaufwand für den Methanreaktor wird niedriger erwartet als die heutige Gasaufbereitung. Damit soll das Komplettsystem „Druckmethanisierung“ preiswerter sein.

Heutzutage wird Biomethan nur in Großanlagen erzeugt. In Deutschland gibt es etwa 50 Anlagen im Megawattbereich. Die neue „Druckmethanisierung“ sei jedoch auch im kleineren, bäuerlichen Rahmen wirtschaftlich, haben die Wissenschaftler errechnet.

In zwei Jahren wird die Praxis zeigen, ob die Annahmen gestimmt haben. Doch für Lemmer und sein Team steht jetzt schon fest: „Das neue Verfahren könnte der Bioerdgas-Produktion zu einem echten Schub verhelfen.“

„Innovative Erzeugung von gasförmigen Brennstoffen aus Biomasse“ ist ein Verbundprojekt. Die Hohenheimer Uni ist zuständig für Entwicklung und technische Umsetzung der Steuer- und Regelungstechnik. Die DVGW-Forschungsstelle am KIT war verantwortlich für die Modellsimulation und wird es später für die Überwachung der Gasqualität sein.

Dabei sind auch die Uni Stuttgart, das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) und eine Reihe Industriepartner. Vom Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF gibt es bis Ende 2013 2,6 Mio. € aus dem Förderprogramm „Bioenergie 2021“.

Ein Beitrag von:

  • Heinz Wraneschitz

    Freier Fachjournalist in der Metropolregion Nürnberg. Der Ingenieur für Elektrische Energietechnik arbeitet viele Jahre in der Industrie, u.a. Zentrumsleiter für ein herstellerunabhängiges Solarberatungsunternehmen. Seit 2005 ist er mit dem Redaktionsbüro bildtext.de hauptberuflich journalistisch tätig. Seine Themen sind Umwelt, Energie und Wirtschaft.

Themen im Artikel

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.