Effiziente Biogasaufbereitung auch für kleinere Volumenströme
Auf dem europäischen Markt sind Wäschen und Adsorptionsverfahren die am weitesten verbreiteten Verfahren, um aus Biogas Biomethan zu machen, das sich dann ins Erdgasnetz einspeisen lässt. In den Startlöchern steckt derzeit die Membrantrenntechnik. Mit ihr ließe sich Biomethan auch aus kleineren Biogasanlagen wirtschaftlicher und umweltfreundlicher erzeugen als bisher.
Die Erzeugung von Biogas aus Reststoffen aus der Landwirtschaft wird immer wichtiger. In Deutschland gibt es bereits fast 7500 Anlagen.
Foto: dpa/Nicolas Armer
Der Termin auf dem Firmengelände der Eisenmann AG traf ganz den Geschmack des baden-württembergischen Umweltministers Franz Untersteller. Hatte doch der Maschinen- und Anlagenbauer aus Böblingen eingeladen, um seine Anlage zur Biogasaufbereitung mit Membrantechnologie der Biopower Nordwestschweiz AG zu übergeben. Der einzige Wermutstropfen für den Minister war, dass die erste Aufbereitungsanlage dieser Art nicht hierzulande in Betrieb ging.
Doch die Schweizer zählen schon seit 2006 zu den Schrittmachern der Branche, als die Biopower Nordwestschweiz, ein Verwertungsunternehmen, als Erste gereinigtes Rohbiogas ins dortige Erdgasnetz einspeiste. Die damalige Anlage in Pratteln kam aber trotz mehrmaliger Modifikationen nie auf die avisierten Leistungsdaten und somit auch nie zu einem wirtschaftlichen Betrieb.
„Die alte Aufbereitungsanlage kam auf einen Gesamtwirkungsgrad von erzeugtem Biogas zu Biomethaneinspeisung ins Netz von etwa 76 %. Bei der neuen Anlage liegt dieser Gesamtwirkungsgrad bei rund 99 %“, so Friedrich Schaer, stellvertretender Geschäftsführer von Biopower Nordwestschweiz. Er kalkuliert mit einem ROI (Return on Investment) von etwa vier Jahren.
Biogas wird ins örtliche Gasnetz eingespeist
Das Unternehmen verarbeitet an drei Standorten jährlich 35 000 t Bioabfälle. Davon vergären allein in der Biopower-Anlage Pratteln rund 15 000 t. Daraus führt die Biogas-Aufbereitungsanlage von Eisenmann seit dem 29. Januar einen Volumenstrom von 125 m3/h an Biomethan dem örtlichen Gasnetz der Industriellen Werke Basel zu. Hier tanken auch die 38 Erdgasbusse in der Stadt.
Neben der hohen Energieeffizienz imponiert Schaer, „dass die Anlage ohne Hilfsmittel wie Wasser, Amine oder Glykole auskommt, also keine Emissionen in die Umwelt abgib“. Außerdem lasse sich die Aufbereitung bei sich verändernden Volumenströmen und Zusammensetzungen nicht nur leicht regeln, sondern sei auch sehr flexibel bei Starts und Stopps.
In Deutschland waren Ende 2012 laut Reinhard Schultz, Geschäftsführer des Biogasrats, 7482 Biogasanlagen sowie 107 Biomethanaufbereitungsanlagen im Betrieb. Die Einspeisekapazität letzterer belief sich dabei auf 586 920 000 m3 Biomethan.
Die Zukunft gehöre der Biomethanaufbereitung, so Verbandssprecher Schultz, da die Flexibilität und Speicherbarkeit von Biomethan der zentrale Systemvorteil dieses Energieträgers seien. Biomethan könne als flexible Back-up-Lösung die Schwankungen der Stromerzeugung aus Wind und Photovoltaik ausgleichen.
Hochleistungsfilter reinigen das Biogas
„Mit der effizienten Membrantechnologie von Evonik sinkt für die Betreiber der Betriebs- und Wartungsaufwand. Dabei erreichen die Aufbereitungsanlagen innerhalb weniger Minuten ihre volle Leistungsfähigkeit, eignen sich aber auch im Teillastbetrieb“, charakterisiert Schultz die Eigenschaften der von Eisenmann installierten Anlagentechnik. Evonik Industries hat die hochselektive Membran speziell zur Aufbereitung von Biogas entwickelt.
„Jedes der röhrenförmigen Edelstahl-Membranmodule fasst in seinem Inneren Tausende Hohlfasern zusammen, die aus einem Hochleistungskunststoff bestehen. Das Material lässt Kohlendioxid und Wasserdampf durch, hält jedoch Methan zurück und reichert dieses im Gasstrom an“, sagt Goetz Baumgarten, Direktor Sepuran bei Evonik.
Den Maschinen- und Anlagenbauer Eisenmann schreckt das schwierigere Marktumfeld nicht ab. Das Unternehmen setzt auf die Biogasaufbereitung mit Membrantechnologie. „Durchschnittlich liefern die Biogasanlagen in Deutschland um die 200 m3/h an Biogas. Vor allem in Baden-Württemberg und Bayern sowie im Ausland rechnen wir mit einem großen Bedarf an Anlagen, die auch kleinere Volumenströme effizient aufarbeiten sollen“, sagt Anke Schäffer, Spezialistin für Biogasaufbereitung beim Böblinger Unternehmen. Eisenmann habe darum eine weitgehend standardisierte Aufbereitungsanlage entwickelt, die samt Membranmodulen, Vorbehandlung und Verdichtung in einen 3 m breiten und 12 m langen Container passe.
Torsten Müller von Treurat und Partner, einer auch auf Biogas spezialisierten Unternehmensberatung aus Lüneburg, erkennt in der Praxis noch nicht, dass die Membrantechnologie die Aufbereitung auch kleinerer Volumenströme fördere. In den nächsten Jahren könne dies jedoch der Fall sein. Neben den Betriebskosten spielten nämlich auch die Investitionskosten sowie ein guter Standort mit einem kostengünstigen Zugang zum Erdgasnetz eine entscheidende Rolle.
Die Membrantechnologie könne sich aktuell aufgrund des technisch einfachen Aufbaus sowie der kompakten Bauweise jedoch für das Repowering bestehender Aufbereitungsanlagen lohnen, glaubt Müller.
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