Biogasanlagen 2.0 und Power-to-gas

Biogasanlagen 2.0 und Power-to-gas

Die Biogastechnik entwickelt sich weiter und erweitert die Einsatzfälle für Biogasanlagen. Wir haben in diesem Blog bereits über verschiedene Nachteile von Biogasanlagen berichtet. Nun soll auch über die positiven Seiten und Chancen der Biogastechnik berichtet werden.Ein sinnvoller Schritt für Biogasanlagen ohne Aufbereitung zu Biomethan liegt in der Steigerung der Gasspeicherkapazität. Auf dem Markt existieren verschiedene Systeme zur Nutzung der Gärbehälter (Fermenter) oder Gärrest-Lagerbehälter als Gasspeicher. Durch eine veränderte Geometrie (z. B. Halbkugel über Behälter), die ggf. mit einer Erhöhung des Drucks auf bis zu 20 mbar einhergeht, kann das Speichervolumen deutlich erhöht werden. Eine interessante Übersicht bietet z. B. das Agrarinformationssystem der Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft . Auch separate Speicherbehälter sind verfügbar, jedoch meist weniger wirtschaftlich.Wenn eine Biogasanlage einen Gasspeicher für 12 -18 Stunden aufweist, ist sie eine sehr gute Ergänzung für die Produktion von PV-Anlagen. Die von uns besuchte Biogasanlage in Wallerstädten (Besuchsbericht und Berechnungen) kann nach ergänzenden Angaben des Betreibers mit dem vorhandenen Gasvorrat unter den Abdeckungen etwa 10-12 Stunden Volllast Strom produzieren.  Bessere Rahmenbedingungen, d. h. zeitvariable Vergütungen für die Einspeisung in Zeiten verringerter EE-Erzeugung wären eine notwendige Rahmenbedingungen, damit Biogasanlagen diese Funktion als Ergänzung zur PV übernehmen können.Noch einen Schritt weiter gehen die Überlegungen von Biogaspionier Ulrich Schmack, der unter dem Dach von Viessmann in der Firma MicrobEnergy GmbH an der biologischen Methanisierung von Wasserstoff arbeitet. Die Erzeugung von Erdgas aus Wasserstoff gilt unter dem Namen „Power-to-gas“ als eine der interessantesten Optionen für die Langzeitspeicherung. Die ersten Forschungen zu power-to-gas gingen von der katalytischen Methanisierung bei Temperaturen von 350°C und Drücken von über 20 bar aus. MicrobEnergy entwickelt eine biologische Methanisierung bei Umgebungsdruck und mesophil-thermophilen Bedingungen wie Energie&Management im November 2012 berichtete (s. auch http://www.viessmann.de/de/Presse/aktuelles/apt-206009.html).

Damit soll nicht nur eine kostengünstigere Teillösung für die power-to-gas-Technologie entstehen. Die erhoffte Erhöhung des Methan-Gehalts in vorhandenen Biogasanlagen würde ebenfalls die Speicherkapazität der Anlagen deutlich erhöhen.

Biologisch dürfte das Vorhaben nicht ohne Probleme sein. Die Einleitung von Wasserstoff in eine Biogasanlage kann die Biologie der Anlage empfindlich stören. Die sog. acetogenen Bakterien, die einen Teil der mehrstufigen biologischen Prozesse   im Gärbehälter übernehmen, reagieren sehr empfindlich auf einen erhöhten Wasserstoffanteil. Dem Vorhaben von MicrobEnergy sollte dennoch viel Erfolg gewünscht werden.

Hans-Peter Scheerer

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