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Donnerstag, 30.06.2016
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Neues Verfahren vereinfacht Biogas-Produktion

Anlage unter Überdruck ermöglicht Herstellung von Biomethan in Erdgas-Qualität

Forscher haben ein neues Verfahren entwickelt, um Biogas in Erdgasqualität herzustellen. Das Gas kann daher direkt ins deutsche Erdgasnetz eingespeist werden. Bis zu 40 Prozent der in Biomethan-Anlagen anfallenden Energiekosten könnten damit künftig eingespart werden, da mehrere bisher benötigte Verfahrensschritte bei der neuen Methode entfallen könnten. Entwickelt wurde das neue Verfahren im Rahmen eines Verbundprojekts mehrerer deutscher Universitäten.
Biogasanlage

Biogasanlage

Basis des neuen Verfahrens ist ein neuartiger Fermenter, in dem im Unterschied zu bisherigen Anlagen ein Überdruck von zehn Bar herrscht. Für die in diesem Bioreaktor eingesetzten Methan-Bakterien sei dies kein Problem, da sie in der Natur unter ähnlichen Bedingungen vorkämen, sagen die Wissenschaftler. Beim Prozess der Biogaserzeugung ermögliche dies jedoch eine große Vereinfachung. "Druck und Reinheit werden so schon während der Fermentation der Biomasse gewährleistet und müssen nicht in nachgeschalteten Verfahren technisch aufwändig erzeugt werden", erklärt Andreas Lemmer, Leiter des Forschungsprojekts an der Universität Hohenheim.

Das neue Verfahren könnte der Bioerdgasproduktion zu einem echten Schub verhelfen, sagen die Forscher. Es sei günstiger und im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren auch mit kleinen Anlagen wirtschaftlich realisierbar. Der Investitionsaufwand für eine solche Anlage könne sich zudem deutlich reduzieren, da keine gesonderte Anlage zur Aufbereitung des Gases mehr notwendig sei. Im nächsten Schritt wollen die Forscher nun eine Pilotanlage nach diesem Prinzip bauen, patentieren lassen habe man sich das Verfahren bereits.

Biogasproduktion bisher aufwändiger, mehrschrittiger Prozess


Noch wird Biogas als Bioerdgas in Deutschland kaum genutzt. Nach Angaben der Forscher sind derzeit sind nur rund 50 Biomethan-Anlagen in Betrieb. Erklärtes Ziel der Bundesregierung ist es dagegen, dass bis zum Jahr 2020 etwa sechs Milliarden Kubikmeter Biomethan pro Jahr zu erzeugen. Dafür wären etwa 1.500 Anlagen nötig, sagen die Wissenschaftler. Rentabel sei eine solche Anlage bisher aber nur in großem Maßstab.


Der Grund sei das aufwändige Verfahren: Bei konventionellen Biogasreaktoren müsse das Biogas nach der Erzeugung im Fermenter noch von unerwünschten Bestandteilen wie Wasser, Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid befreit werden. Anschließend werde es in einem weiteren Schritt unter hohem Energieaufwand noch verdichtet.

Methanbakterien sorgen selbst für hohe Qualität des Gases


Bei der neuen Methode spanne man dagegen die für die Biogasentstehung verantwortlichen Bakterien selbst für diesen Zweck ein, sagen die Forscher. Durch den Überdruck im Fermenter sorgten sie von sich aus für den Druck und die Reinheit, die für die Erdgasqualität nötig sei. Noch sei es zwar eine technische Herausforderung, den Druck im neuen Biogasreaktor exakt konstant zu halten. Daher entwickele man zurzeit dafür eine spezielle Steuerungs- und Regelungstechnik. Demnächst wollen die Wissenschaftler einen Prototyp der neuen Anlage bauen.
(Universität Hohenheim, 14.09.2011 - DLO)