{"id":104647,"date":"2022-02-17T07:29:00","date_gmt":"2022-02-17T06:29:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=104647"},"modified":"2022-02-11T13:08:13","modified_gmt":"2022-02-11T12:08:13","slug":"machbarkeitsstudie-power-to-gas-mit-biogas-ist-aussichtsreiche-perspektive","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/machbarkeitsstudie-power-to-gas-mit-biogas-ist-aussichtsreiche-perspektive\/","title":{"rendered":"Machbarkeitsstudie: Power-to-Gas mit Biogas ist aussichtsreiche Perspektive"},"content":{"rendered":"\n

<\/h2>\n\n\n\n\n\n
\"Erneuerbare-Energien-Standort<\/a>
Erneuerbare-Energien-Standort Nordhackstedt, Quelle: O. Horn<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Die Brandenburgische Technische Universit\u00e4t Cottbus-Senftenberg (BTU) und die Hochschule Flensburg haben in einer Studie ein Power-to-Gas-Konzept f\u00fcr einen Erneuerbare-Energien-Standort in Nordhackstedt in Schleswig-Holstein entwickelt. Das Konzept soll den Weiterbetrieb von zwei Windr\u00e4dern erm\u00f6glichen, die keine gesetzlich garantierte Stromverg\u00fctung mehr bekommen. Die Berechnungen ergaben: Wirtschaftliche Methan-Gestehungskosten sind m\u00f6glich \u2013 vorausgesetzt, es erfolgen Anpassungen bei den regulatorischen Rahmenbedingungen f\u00fcr die Energiewende.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Sektorenkopplung gilt als Schl\u00fcssel, um aktuell bestehende Probleme der Energiewende zu \u00fcberwinden, wie das zeitliche Auseinanderlaufen von Stromerzeugung und -nachfrage. Eine Variante der Sektorenkopplung haben Forschende der BTU und der Hochschule Flensburg jetzt f\u00fcr den Standort Nordhackstedt, westlich von Flensburg, gepr\u00fcft. In der Gemeinde betreibt der Landwirtschaftsbetrieb Nissen Biogas GmbH & Co. KG eine 900 kW-Biogasanlage, zwei Satelliten-BHKW (je 400 kW), ein Nahw\u00e4rmenetz und zwei Windkraftanlagen mit 600 bzw. 1,5 MWel Nennleistung. F\u00fcr die beiden Windr\u00e4der l\u00e4uft der 20-j\u00e4hrige Verg\u00fctungszeitraum nach Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) ab \u2013 f\u00fcr den Strom aus diesen Anlagen erhalten die Betreiber Bernd und Dirk Nissen nur noch B\u00f6rsenstrompreise, mit denen die Windr\u00e4der kaum rentabel zu betreiben sind. Um sie nicht abschalten zu m\u00fcssen, suchten die Nissens nach neuen Gesch\u00e4ftsmodellen.<\/p>\n\n\n\n

Die BTU-Forscher entwickelten daf\u00fcr eine Idee rund um den Ansatz Power-to-Gas (PtG). PtG bedeutet die Umwandlung von Strom\u00fcbersch\u00fcssen in einen speicherbaren, gasf\u00f6rmigen Energietr\u00e4ger, der in Zeiten von wenig Wind und Sonne wieder verstromt, als Kraftstoff oder auch als chemischer Grundstoff genutzt werden kann. Konkret sieht das Konzept vor, dass die Windr\u00e4der den Strom f\u00fcr einen Elektrolyseur liefern, der Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff (H2) zerlegt. Die Biogasanlage liefert wiederum Rohbiogas, dessen CO2-Anteil in einem Reaktor mit dem Wasserstoff zu Methan (CH4, erdgas\u00e4quivalent) reagiert. In diesem Fall handelt es sich um eine biologische Methanisierung in einem innovativen Rieselbettreaktor, in dem spezialisierte Mikroorganismen, sogenannte Archaeen, unter anaeroben Bedingungen Methan erzeugen und dabei auch W\u00e4rme freisetzen. Im Gegensatz zur katalytischen Methanisierung ist das Verfahren apparatetechnisch weniger aufw\u00e4ndig und technologisch sehr robust. Es ben\u00f6tigt weder \u00dcberdruck noch hohe Temperaturen und verbraucht relativ wenig Energie, vor allem durch den Verzicht auf ein R\u00fchrwerk. Schlie\u00dflich kann das Verfahren mit einer hohen Produktgasreinheit punkten. F\u00fcr die synergistische Kopplung mit Biogasanlagen spricht nicht nur die Verwendung von Rohbiogas als Input, sondern auch, dass die N\u00e4hrstoffversorgung der Mikroorganismen im Rieselbett \u00fcber die fl\u00fcssigen G\u00e4rreste der Biogasanlage erfolgen kann und die ausgekoppelte Reaktionsw\u00e4rme f\u00fcr eine Nutzung, z.B. f\u00fcr die Fermenterheizung, zur Verf\u00fcgung steht.<\/p>\n\n\n\n

In ihrer Durchf\u00fchrungsstudie legten die Forscher eine entsprechende Anlagenkombination f\u00fcr den Standort Nordhackstedt technisch aus und errechneten in verschiedenen Szenarien, zu welchen Kosten das Methan erzeugt werden k\u00f6nnte. Entscheidende Kenndaten daf\u00fcr wurden in Testreihen in einem Rieselbett-Versuchsreaktor an der BTU ermittelt. Sie zeigten im kontinuierlichen Langzeitbetrieb, dass Rohbiogas als CO2-Quelle f\u00fcr die biologische Methanisierung geeignet ist. Die Forschenden erreichten eine dauerhafte und stabile Methanbildungsrate von 7 Nm\u00b3 CH4 pro m\u00b3 Reaktionsvolumen und Tag bei einer Methankonzentration im Produktgas von 95 Prozent.<\/p>\n\n\n\n

Die Untersuchungen zur \u00d6konomie deuten auf einen wirtschaftlichen Betrieb hin. Voraussetzung ist, dass die gesetzlichen Rahmenbedingungen und die Anlagentechnik weiter optimiert werden.<\/p>\n\n\n\n

In Nordhackstedt wollen Landwirte und Forschende das beschriebene Konzept k\u00fcnftig praktisch erproben, die Errichtung eines Elektrolyseurs und eines Rieselbettreaktors sind geplant. Der Strom soll zun\u00e4chst nur von der \u00e4lteren der beiden Windkraftanlagen bezogen werden, die vorgesehene Anschlussleistung des Elektrolyseurs liegt bei 333 kWel. Damit ist man in der Lage, einen Teilstrom des Biogases aus der Biogasanlage zu methanisieren. Unterst\u00fctzung f\u00fcr die Konzeptumsetzung ist seitens des Dresdner Ingenieurdienstleisters GICON\u00ae geplant, der das Rieselbettverfahren f\u00fcr die biologische Methanisierung gemeinsam mit der BTU entwickelt hat und am Standort Cottbus bereits eine Technikumsanlage betreibt. In Nordhackstedt w\u00fcrde die weltweit erste kontinuierlich betriebene Pilotanlage dieser Art entstehen, die die biologische Methanisierung mit Rohbiogas unter Praxisbedingungen demonstrieren und als Blaupause f\u00fcr Praxisanlagen dienen k\u00f6nnte.<\/p>\n\n\n\n

Das Vorhaben \u201eBedarfsgerechte Speicherung fluktuierender erneuerbarer (Wind-)Energie durch Integration der Biologischen Methanisierung im Rieselbettverfahren im Energieverbund in Schleswig-Holstein (WeMetBio)\u201c wurde vom Bundesministerium f\u00fcr Ern\u00e4hrung und Landwirtschaft (BMEL) \u00fcber den Projekttr\u00e4ger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) gef\u00f6rdert. Der Abschlussbericht steht auf https:\/\/www.fnr.de\/projektfoerderung\/projektdatenbank-der-fnr\/<\/a> unter den F\u00f6rderkennzeichen 2219NR134<\/a> (https:\/\/www.fnr.de\/index.php?id=11150&fkz=2219NR134) und 2219NR401 (<\/a>https:\/\/www.fnr.de\/index.php?id=11150&fkz=2219NR401<\/a>) zur Verf\u00fcgung.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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