{"id":10388,"date":"2007-08-20T00:00:00","date_gmt":"2007-08-19T22:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/www.bio-based.eu\/news\/index.php?startid=20070820-04n"},"modified":"2007-08-20T00:00:00","modified_gmt":"2007-08-19T22:00:00","slug":"bio-wasserstoff-was-ist-machbar","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/bio-wasserstoff-was-ist-machbar\/","title":{"rendered":"Bio-Wasserstoff: Was ist machbar?"},"content":{"rendered":"

Der Einsatz von Wasserstoff als Kraftstoff f\u00fcr mobile Anwendungen kann einen wichtigen Beitrag f\u00fcr eine energieeffizientere und \u00f6kologischere Mobilit\u00e4t leisten. Bereits heute ist die Nutzung von Wasserstoff \u00f6kologisch vorteilhaft, denn gut 45% des weltweiten Wasserstoffbedarfes von derzeit 540 Mrd.m3<\/sup> pro Jahr werden in Erd\u00f6lraffinierungsprozessen wie der Entschwefelung konventioneller Kraftstoffe eingesetzt.<\/b><\/p>\n

Aus \u00f6kologischer Perspektive ist ein weitergehender Einsatz des Sekund\u00e4renergietr\u00e4gers letztlich dann sinnvoll, wenn er aus nachhaltiger Produktion stammt. Die Nutzung von Biomasse bietet hierf\u00fcr interessante Alternativen. Verschiedene Konversionsverfahren erm\u00f6glichen die indirekte als auch direkte Erzeugung von Wasserstoff aus unterschiedlichen biogenen Rohstoffen. <\/p>\n

Indirekte Wasserstoffproduktion<\/b>
Als Ausgangsstoffe f\u00fcr die Biogasproduktion mittels Fermentation eignen sich unter anderem biogene Reststoffe aus der Landwirtschaft als auch Energiepflanzen wie Mais in Form von Maissilage. Aus der Verg\u00e4rung gewonnenes Biogas kann nach Aufbereitung zu reinem Biomethan in einem konventionellen Methan-Dampf-Reformer f\u00fcr die Wasserstoffproduktion eingesetzt werden. <\/p>\n

Verfahren zur Biogasproduktion aus feuchter Biomasse mit anschlie\u00dfender Aufbereitung zu Biomethan sind Stand der Technik. Bedingt durch logistische und wirtschaftliche Restriktionen beim Einsatz energiearmer biogener Rohstoffe ist der derzeit sinnvolle Kapazit\u00e4tsbereich von Fermentern auf einige hundert Normkubikmeter pro Stunde begrenzt. Eine Integration gr\u00f6\u00dferer Fermenter f\u00fcr die Vor-Ort-Produktion von Biomethan an Standorten, an denen nachhaltiger Wasserstoff produziert werden soll, erscheint demnach wenig sinnvoll. <\/p>\n

Um dennoch Biomethan in ausreichend gro\u00dfen Mengen standortunabh\u00e4ngig bereitstellen zu k\u00f6nnen, bietet sich die Entkopplung von Produktion und Nutzung an. Hierf\u00fcr wird aufbereitetes Biogas am Ort der Erzeugung in das Erdgasnetz eingespeist und nach einem “virtuellen Transport” am Nachfrageort wieder entnommen. Qualit\u00e4t und Zusammensetzung des einzuspeisenden und aufbereiteten Biogases sind in DVGW<\/a>-Regelwerken definiert. Ein Zertifizierungskonzept zur Nachvollziehbarkeit des virtuellen Biogashandels wurde vom T\u00dcV S\u00fcd<\/a>, M\u00fcnchen, vorgestellt. Auch wenn alternative Verwertungswege f\u00fcr Biogas wie die direkte Verstromung oder die Nutzung als Erdgassubstitut Einschr\u00e4nkungen im nutzbaren Biogaspotenzial erwarten lassen, zeigen Potentialbetrachtungen, dass die indirekte Wasserstoffproduktion insbesondere in der \u00dcbergangsphase hin zur Wasserstoffwirtschaft, einen nennenswerten Beitrag zur nachhaltigen Bereitstellung des Energietr\u00e4gers leisten kann.<\/p>\n

Direkte Wasserstoffproduktion<\/b>
Eine weitere Variante der biogenen Wasserstoffproduktion ist die Vergasung von Biomasse. Hierbei wird in einem nachgeschalteten CO-Shift Reaktor der Wasserstoffanteil des in der Vergasung entstehenden Synthesegases weiter erh\u00f6ht. Das Abtrennen des Wasserstoffgases aus dem Synthesegasstrom erfolgt in einer Druckwechseladsorption. Je nach Prozessf\u00fchrung und Rohstoffqualit\u00e4t sind Ausbeuten von bis zu 90kg Wasserstoff pro Tonne trockener Biomasse realisierbar. Die erforderlichen Technologien zur Biomassevergasung befinden sich gro\u00dfteils noch im Entwicklungsstadium oder werden in verschiedenen Pilotanlagen demonstriert. Potenzielle Rohstoffe sind feste, holzartige Biomassen wie Waldrestholz oder schnell wachsende Baumarten. Auch lignocellulosehaltige Biomasse wie Miscanthus ist theoretisch nutzbar.
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Die Wirtschaftlichkeit einer k\u00fcnftigen Wasserstoffproduktion mittels Biomassevergasung h\u00e4ngt in hohem Ma\u00dfe von der Anlagengr\u00f6\u00dfe ab, denn beim \u00dcbergang von klein- zu gro\u00dfskalierten Anlagen sind sinkende spezifische Investitionskosten zu erwarten. Eine \u00f6konomische Analyse der Wasserstoffbereitstellung erfordert au\u00dferdem die integrierte Betrachtung der Wasserstoffdistribution, deren Kosten je nach Lieferform und -distanz einen ma\u00dfgeblichen Anteil an den Gesamtkosten ausmachen k\u00f6nnen. Vor diesem Hintergrund hat der Anlagenstandort einen ebenfalls nennenswerten Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit der Wasserstoffbereitstellung. Grunds\u00e4tzlich sind zwei Optionen denkbar:<\/p>\n