{"id":110888,"date":"2022-06-17T07:26:00","date_gmt":"2022-06-17T05:26:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=110888"},"modified":"2022-06-11T14:03:31","modified_gmt":"2022-06-11T12:03:31","slug":"methan-statt-co2-fraunhofer-verfahren-erhoht-methanausbeute-von-biogasanlagen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/methan-statt-co2-fraunhofer-verfahren-erhoht-methanausbeute-von-biogasanlagen\/","title":{"rendered":"Methan statt CO2: Fraunhofer-Verfahren erh\u00f6ht Methanausbeute von Biogasanlagen"},"content":{"rendered":"\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><\/h2>\n\n\n\n\n\n<p><strong>Biogasanlagen erzeugen Methan \u2013 und etwa 40 Prozent CO<sub>2<\/sub>, das bislang ungenutzt entweicht. Forschende des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Mikrotechnik und Mikrosysteme IMM wandeln dieses Abfallprodukt nun ebenfalls in Methan um und erh\u00f6hen die Methanausbeute von Biogasanlagen somit drastisch. Das Verfahren l\u00e4uft, derzeit skaliert das Forscherteam die Demonstrationsanlage auf f\u00fcnf Kubikmeter Methan pro Stunde hoch.<\/strong><\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"alignright size-full is-resized\"><a href=\"https:\/\/www.fraunhofer.de\/de\/presse\/presseinformationen\/2022\/juni-2022\/fraunhofer-verfahren-erhoeht-methanausbeute-von-biogasanlagen\/jcr:content\/contentPar\/sectioncomponent_139733144\/sectionParsys\/textwithinlinedimage\/imageComponent1\/image.img.4col.large.jpg\/1650623085346\/imm-fraunhofer-verfahren-erhoeht-methanausbeute-von-biogasanlagen-bild-1.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2022\/06\/imm-fraunhofer-verfahren-erhoeht-methanausbeute-von-biogasanlagen-bild-1.jpg\" alt=\"Reaktor zur katalytischen Methaniserung von CO2, 50 kW Nennleistung.\" class=\"wp-image-110902\" width=\"320\" height=\"240\" srcset=\"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2022\/06\/imm-fraunhofer-verfahren-erhoeht-methanausbeute-von-biogasanlagen-bild-1.jpg 640w, https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2022\/06\/imm-fraunhofer-verfahren-erhoeht-methanausbeute-von-biogasanlagen-bild-1-300x225.jpg 300w, https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2022\/06\/imm-fraunhofer-verfahren-erhoeht-methanausbeute-von-biogasanlagen-bild-1-150x113.jpg 150w, https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2022\/06\/imm-fraunhofer-verfahren-erhoeht-methanausbeute-von-biogasanlagen-bild-1-360x270.jpg 360w\" sizes=\"auto, (max-width: 320px) 100vw, 320px\" \/><\/a><figcaption>Reaktor zur katalytischen Methaniserung von CO2, 50 kW Nennleistung. \u00a9 Fraunhofer IMM<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p>Deutschland ist auf dem Weg zur Klimaneutralit\u00e4t, bereits bis 2030 sollen die Emissionen von Kohlenstoffdioxid um 65 Prozent sinken \u2013 verglichen mit den Werten von 1990. Ein Element der Defossilisierung sind Biogasanlagen: In ihnen bauen Bakterien Biomasse unter Ausschluss von Sauerstoff zu Biogas ab, das durchschnittlich aus etwa 60 Prozent Methan und 40 Prozent CO<sub>2<\/sub> besteht. W\u00e4hrend das Biogas in Blockheizkraftwerken Strom und W\u00e4rme erzeugt oder aber auf Erdgasqualit\u00e4t aufbereitet ins Erdgasnetz eingespeist werden kann, entweicht das CO<sub>2<\/sub> bislang ungenutzt in die Luft.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Biogas in vollem Umfang nutzen<\/h3>\n\n\n\n<p>Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer IMM wollen dies nun \u00e4ndern. \u00bbWir wandeln das CO<sub>2<\/sub> mit Hilfe von gr\u00fcnem Wasserstoff in Methan um\u00ab, erl\u00e4utert Dr. Christian Bidart, Wissenschaftler am Fraunhofer IMM, den Ansatz des neuen Verfahrens. Das entstehende Biogas kann also nicht nur wie bisher zu etwa 60 Prozent, sondern in vollem Umfang genutzt werden. Die zugrundeliegende Reaktion ist bereits seit etwa hundert Jahren bekannt, blieb allerdings bislang meist auf Laborniveau. Erst die anstehende Energiewende r\u00fcckt m\u00f6gliche Anwendungen in den Fokus, die Forschenden \u00fcberf\u00fchren die Reaktion daher erstmals in einen industriellen Prozess.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"alignleft size-full is-resized\"><a href=\"https:\/\/www.fraunhofer.de\/de\/presse\/presseinformationen\/2022\/juni-2022\/fraunhofer-verfahren-erhoeht-methanausbeute-von-biogasanlagen\/jcr:content\/contentPar\/sectioncomponent_139733144\/sectionParsys\/textwithinlinedimage\/imageComponent2\/image.img.4col.large.jpg\/1650623085346\/imm-fraunhofer-verfahren-erhoeht-methanausbeute-von-biogasanlagen-bild-2.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2022\/06\/imm-fraunhofer-verfahren-erhoeht-methanausbeute-von-biogasanlagen-bild-2.jpg\" alt=\"Reaktor zur katalytischen Methanisierung von CO2, 50 kW Nennleistung.\" class=\"wp-image-110903\" width=\"241\" height=\"364\" srcset=\"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2022\/06\/imm-fraunhofer-verfahren-erhoeht-methanausbeute-von-biogasanlagen-bild-2.jpg 569w, https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2022\/06\/imm-fraunhofer-verfahren-erhoeht-methanausbeute-von-biogasanlagen-bild-2-198x300.jpg 198w, https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2022\/06\/imm-fraunhofer-verfahren-erhoeht-methanausbeute-von-biogasanlagen-bild-2-99x150.jpg 99w, https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2022\/06\/imm-fraunhofer-verfahren-erhoeht-methanausbeute-von-biogasanlagen-bild-2-179x270.jpg 179w\" sizes=\"auto, (max-width: 241px) 100vw, 241px\" \/><\/a><figcaption>Reaktor zur katalytischen Methanisierung von CO2, 50 kW Nennleistung. <br>\u00a9 Fraunhofer IMM<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p>Eine Demonstrationsanlage entwickelte das Forscherteam bereits im Projekt ICOCAD I: Diese wandelt einen Kubikmeter Biogas pro Stunde in einen Kubikmeter Methan um, ihre thermische Leistung betr\u00e4gt zehn Kilowatt. Im Folgeprojekt ICOCAD II skalieren die Forschenden diese Anlage derzeit auf die f\u00fcnffache Gr\u00f6\u00dfe, also auf eine thermische Leistung von 50 Kilowatt. Eine der Herausforderungen, die dabei auf der Agenda stehen: der hochdynamische Prozess. Denn die Strommenge, die aus Wind- und Photovoltaikanlagen erzeugt wird, schwankt stark \u2013 und damit auch die Menge des gr\u00fcnen Wasserstoffs, der mittels Strom in Elektrolyseuren aus Wasser gewonnen wird. Die Anlage muss also schnell auf schwankende Mengen an Wasserstoff reagieren k\u00f6nnen. Zwar w\u00e4re auch eine Speicherung von Wasserstoff m\u00f6glich, jedoch aufw\u00e4ndig und teuer. \u00bbWir arbeiten daher daran, die Anlage flexibel zu gestalten, um die Speicherung von Wasserstoff m\u00f6glichst zu umgehen\u00ab, sagt Bidart. Dazu geh\u00f6ren unter anderem CO<sub>2<\/sub>-Speicher: Denn die Menge an CO<sub>2<\/sub>, das aus den Biogasanlagen str\u00f6mt, ist gleichbleibend.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Entwicklung effizienter Katalysatoren<\/h3>\n\n\n\n<p>Eine weitere Herausforderung lag in der Entwicklung effizienter Katalysatoren f\u00fcr die Reaktion. Die Forschenden des Fraunhofer IMM haben daf\u00fcr eine Mikrobeschichtung aus Edelmetallen verwendet. Das Prinzip: Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid str\u00f6men durch zahlreiche Mikrokan\u00e4le, in denen sie miteinander reagieren k\u00f6nnen und deren W\u00e4nde mit einer Beschichtung des Katalysators versehen sind. \u00bbAuf diese Weise k\u00f6nnen wir die Kontaktfl\u00e4che der Gase mit dem Katalysatormaterial vergr\u00f6\u00dfern und die ben\u00f6tigte Katalysatormenge reduzieren\u00ab, wei\u00df Bidart. Im Reaktionsreaktor werden zahlreiche solcher Mikrostrukturen \u00fcbereinandergestapelt.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Weitere Skalierungen geplant<\/h3>\n\n\n\n<p>Derzeit arbeiten die Forscherinnen und Forscher daran, die gr\u00f6\u00dfere Anlage umzusetzen und den dynamischen Betrieb zu realisieren. 2023, so hofft das Team, k\u00f6nnte diese dann in Betrieb gehen und an einer Biogasanlage real getestet werden. Damit ist die Hochskalierung jedoch keineswegs abgeschlossen \u2013 schlie\u00dflich sind die CO<sub>2<\/sub>-Mengen, die an den Biogasanlagen entstehen, gro\u00df. Bis zum Jahr 2025 planen die Forschenden daher eine Hochskalierung auf 500 Kilowatt, bis 2026 soll die Anlage gar ein bis zwei Megawatt Leistung erzeugen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Biogasanlagen erzeugen Methan \u2013 und etwa 40 Prozent CO2, das bislang ungenutzt entweicht. 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