Aufbereitung von Biogas
Einführung
Als bedeutende Komponente des Spektrums der erneuerbaren Energien spielt Biogas eine immer wichtigere Rolle bei der Energieversorgung. Hauptvorteil von Biogas gegenüber anderen ökologischen Energiequellen wie Wind- oder Solarenergie ist dessen einfache Speicherfähigkeit, die für eine zuverlässige und kontinuierliche Energieversorgung unerlässlich ist. Um dieses Potenzial jedoch effektiv nutzen zu können, ist eine Einspeisung in das bestehende Gasnetz notwendig, um es entweder überregional nutzen oder bei Spitzlastbedarf schnell verstromen zu können. Dies ist jedoch nur möglich, wenn das Biogas zuvor aufbereitet wurde und dadurch die zur Einspeisung notwendigen Qualitätskriterien als Erdgasäquivalent erfüllt.
Forschungsschwerpunkte
Ansprechpartner
Neben der Entschwefelung und der Abtrennung von Kohlendioxid muss vor allem das Wasser aus dem Biogas entfernt werden, um ein späteres Auskondensieren oder Einfrieren im Erdgasnetz zu verhindern. Während die Grobreinigung zur Abtrennung dieser Bestandteile mit herkömmlicher Technik effizient realisiert werden kann, muss für die Entfernung der verbleibenden nicht tolerablen Restgehalte bislang ein hoher technologischer Aufwand betrieben werden, der die Biogaseinspeisung in das Gasnetz praktisch verhinderte.
Zusammen mit mehreren Firmen sowie im Verbund mit dem Department für Bioenergie des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung wird derzeit eine adsorptive Feinabtrennung des Wassers erprobt, mit deren Hilfe die Einspeisekriterien energieeffizient erreicht werden sollen. Der innovative Kern des Gesamtverfahrens besteht in der direkten Erwärmung des Adsorberbetts zu dessen Regenerierung mit Hilfe von Radiowellen. Neben der Möglichkeit einer schnellen und homogenen Erwärmung werden auch neuartige Regenerationsregimes auf der Basis gekoppelter Stoff-Wärme-Ströme bei der selektiven dielektrischen Erwärmung untersucht, die eine kontinuierliche Betriebsweise in nur einem Adsorberbett bei gleichzeitiger Minimierung der notwendigen Energie für die Regenerierung ermöglichen sollen. Verfahrenstechnische Entwicklungen sowie die Untersuchung von Adsorbern und deren Eigenschaften runden die Entwicklungstätigkeit auf diesem Gebiet ab.