Mit erfolgreichen Probeläufen einer Biogas-Brennstoffzelle sind die Wissenschaftler am Institut für Agrartechnik Bornim (ATB) dem Ziel einer effizienteren Verstromung von Biogas einen großen Schritt näher gekommen. Damit wird die preiswerte so genannte PEM-Technologie für Biogas verfügbar gemacht.
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Die Projektgruppe unter Leitung von Dr. Volkhard Scholz hat dafür eine Polymer-Elektrolyt-Membran- Brennstoffzelle (PEMFC) zur kombinierten Strom- und Wärmeerzeugung (Kraft-Wärme-Kopplung) eingesetzt. Das Brennstoffzellensystem entspricht in seinem Aufbau den Hausenergiesystemen für Erdgas, wie sie von mehreren großen Energieversorgern bereits erfolgreich getestet werden. Es kann daher an unterschiedliche Leistungsbereiche angepasst werden.
Im Unterschied zum Erdgas weist Biogas eine geringere Energiedichte auf und enthält schädliche Begleitgase, die eine zusätzliche Gasreinigung erforderlich machen. Das in einer ATB-Pilotanlage zur Feststoffvergärung erzeugte Biogas wird deshalb in einer Vorstufe entschwefelt und zu einem wasserstoffreichen Gas reformiert, bevor es durch eine eine Kilowatt Brennstoffzelle geleitet wird.
Die Ergebnisse der Testläufe bestätigen jetzt die grundsätzliche Eignung der PEM-Brennstoffzelle für Biogas und sind hinsichtlich der Einsatzmöglichkeiten viel versprechend. „Gerade im Bereich kleiner und mittlerer Biogasanlagen führen höhere elektrische Wirkungs-grade von über 38 Prozent auch im Teillastbereich, geringe Abgasemissionen und ein leiser, wartungsarmer Betrieb zu einer Verbesserung der Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit“, so Ralf Schmersahl, Nachwuchswissenschaftler am ATB.
Aus energie- und umweltpolitischer Sicht bietet die Nutzung von Biogas in Brennstoffzellen nach Ansicht der Forscher eine vorteilhafte Kombination einer vergleichsweise kostengünstigen regenerativen Energiequelle mit einer Technologie, die einen hohen Wirkungsgrad mit guten Umwelteigenschaften vereint. Dies mache den Weg frei zur künftigen dezentralen Energieversorgung im ländlichen Raum.
(Institut für Agrartechnik Bornim e. V., 08.10.2004 – NPO)
