Europäische Union

Newsfeed

Sie möchten auf dem Laufenden bleiben? Dann abonnieren Sie hier den Newsfeed und Sie erhalten eine Benachrichtigung per Mail, sobald ein neuer Artikel auf dem Blog erscheint.

Wir erheben, verarbeiten und nutzen die von Ihnen zur Verfügung gestellten personenbezogenen Daten nur für den Zweck des Newsfeed-Abos. Ihre personenbezogenen Daten werden wir an Dritte weder verkaufen oder vermarkten noch aus sonstigen Gründen weitergeben.

Ich willige hiermit ein, dass die EnergieAgentur.NRW, Roßstr. 92, 40476 Düsseldorf, meine personenbezogenen Daten zum Zwecke des Newsfeed-Abos erheben, verarbeiten und nutzen darf. Mir ist bekannt, dass meine Einwilligung jederzeit für die Zukunft widerruflich ist.

Kontakt

Sie erreichen uns über die kostenlose Hotline des zentralen Service-Centers des Landes NRW.
Das Team beantwortet Ihre Anliegen – soweit möglich – direkt oder leitet Sie an den richtigen
Ansprechpartner der EnergieAgentur.NRW weiter.

0800 / 00 36 373

E-Mail: blog.erneuerbare@energieagentur.nrw

Beiträge

Der Allrounder Biomethan: Chancen erkennen, Chancen nutzen

© geraldK/Pixabay
© geraldK/Pixabay

| Pia Bogolowski |

Für viele Landwirte ist Biogas eine wichtige Einnahmequelle aus der sie Elektrizität für das öffentliche Stromnetz produzieren können. Die damit einhergehende Einspeisevergütung hängt von der Größe der Anlage ab und ist im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) geregelt. Diese wird allerdings nur 20 Jahre lang gewährt. Hinzu kommt, dass die dahin gehende Änderung des EEG in 2014 die Auflagen und Bedingungen für große Anlagen ab 75 Kilowatt Leistung verschärft hat. Dass die Aufbereitung von Gülle, Mais und Co. dennoch vielversprechend sein kann, zeigt der folgende Fachbeitrag über die Aufbereitung von Biogas zu Biomethan.

Fachbeitrag von Pia Bogolowski, EnergieAgentur.NRW

Erneuerbare Energien machen Strom- und Wärmeversorgung sowie Mobilität in Sachen Klimaschutz fit für die Zukunft. Wichtige Parameter sind dabei Leistung, Flexibilität und Speicherung. Wie verlässlich ist der Energielieferant? Kann der Einsatz die Logistikinfrastruktur bereichern? Wie kann die Flexibilität bereits bestehender Anlagen zur Strom- oder Wärmegewinnung erhöht werden? Großes Potenzial bietet dabei der Energieträger Biomasse: Durch die Aufbereitung von Biogas auf Erdgasqualität bieten sich einige Möglichkeiten beim Einsatz vom sogenannten Biomethan. Hierzu zählen neben der Nutzung in der Wärme- und Stromerzeugung vor allem auch der Gebrauch als CO2-neutraler Kraftstoff im Verkehrssektor.

Der Vorteil des verlässlichen Energielieferanten: Er ist orts- und wetterunabhängig, kann gespeichert werden und so Bedarfsspitzen decken. Dabei können fünf Verfahren zur Aufbereitung angewendet werden: In der Druckwasserwäsche wird das Biogas in unter Druck stehendes Wasser eingegast, wobei sich die Begleitgase im Wasser lösen und das separierte Methan am Ende austritt. Durch den chemischen Prozess der Aminwäsche wird die Absorption von sauren Gasen durch eine Aminlösung genutzt. Das Methan wird darin nicht absorbiert und kann entnommen werden. Bei der Druckwechseladsorption wird das Biogas in Kolonnen eingegast, in denen das enthaltene Methan an Aktivkohle mit an das CH4-Molekül spezifisch angepasster Porengröße adsorbiert wird. Durch Entspannung wird die CH4-Beladung später konzentriert entnommen. In kryogenen Verfahren wird der Umstand genutzt, dass die einzelnen Komponenten von Biogas unterschiedliche Kondensationstemperaturen besitzen. Innerhalb des Verfahrens wird das Rohbiogas stark abgekühlt. Dadurch, dass Methan von den im Biogas enthaltenen Stoffen den tiefsten Taupunkt hat, fällt es bei Abkühlung als Letztes aus und kann anschließend in der Gasphase entnommen werden. Membranverfahren nutzen keramische Materialien mit spezifischen Porengrößen, um das Methan abzutrennen.

Weil Biomethan bei der Aufbereitung von Biogas mittels verschiedener technischer Verfahren von den anderen Gasen getrennt wird, ist es chemisch gleichzusetzen mit Erdgas. Bisher bereiten circa 200 Biomethananlagen etwa zehn Prozent Biomethan aus Biogas auf. Die Ausnutzung der Kapazitäten, der bereits bestehenden 9.000 Biogas-Anlagen zur Biomethanproduktion, könnte etwa zehn Prozent des fossilen Erdgases ersetzen. Nach Auswertungen der aktuellen Studienlage zum Thema hat die Deutsche Energie-Agentur (dena) errechnet, dass bis 2050 zehn Mal mehr Biomethan als heute erzeugt werden könnte, was eine Kapazität von rund 100 Terrawattstunden pro Jahr bedeuten würde. Dazu müssten jedoch bestimmte Hürden, wie beispielsweise der Ausbau des Gasnetzes oder die Verbesserung der Genehmigungsauflagen überwunden werden.

Die Integration in das Erdgasnetz hat nicht nur einen logistischen Vorteil. Biomethan kann die dargebotsabhängige Energieerzeugung aus Wind und Sonne lokal und dezentral ergänzen. Derzeit wird Biomethan vor allem in Form von Abwärme aus gasbetriebenen Blockheizkraftwerken direkt vor Ort genutzt. Etwa 20 Prozent des produzierten Energielieferanten werden der dena zufolge in der ungekoppelten Wärmeenergieversorgung eingesetzt. Zukünftig ist jedoch eine Nutzung in Nah- und Fernwärmenetze denkbar, die beispielsweise auch günstige Primärenergiefaktoren nach sich zieht, die wiederum einen positiven Einfluss auf die EnEV-Bilanzierung haben.

Biomethan wird nach Angaben von der dena momentan bilanziell schon in mehr als 1.500 BHKW eingesetzt. Der hier erzeugte klimafreundliche Strom fällt bei der Wärmeerzeugung ab. Er kann direkt verbraucht, oder aber als Flexibilitätsoption genutzt werden. Eine Steigerung der Flexibilität solcher Anlagen ist durch größere und bessere Wärmespeicher sowie die Anbindung an Nah- und Fernwärmenetze vielversprechend.

Mit Blick auf den Verkehrssektor stellt der Einsatz von Biomethan als Kraftstoff einen enormen Gewinn dar, da bei dessen Verbrennung deutlich weniger gesundheitsschädigender Feinstaub, Stickoxide sowie Treibhausgase entstehen als bei fossilen Kraftstoffen. Durch den Einsatz von Biomethan betriebenen Fahrzeugen könnten nach Angaben der dena rund 25 Millionen Tonnen CO2 in Deutschland eingespart werden. Bedingt durch die vorhandene Energiedichte lässt sich das verflüssigte Biomethan gut im Fern- und Schwerlastverkehr sowie der Schifffahrt einsetzen, wo es zu einer erhöhten Dekarbonisierung führt.

Schlussendlich bringt die Aufbereitung von Biogas zu Biomethan überall dort Vorteile, wo Strom-, Gas- und Wärmenetze zusammenspielen. Als nahezu CO2-neutraler Energielieferant kann der vermehrte Einsatz Schätzungen der dena zufolge bei voller Ausschöpfung der Energiequelle circa 12,5 Millionen 4-Personenhaushalte mit Strom versorgen, oder 185.000 LKW mit dem Kraftstoff Biomethan betreiben oder aber über acht Millionen Einfamilienhäuser beheizen, ohne mit der Produktion von Nahrungs- und Futtermitteln zu konkurrieren.

Weiterführende Quellen und Referenzen:
Agentur für Erneuerbare Energien e. V.
bmp greengas
Deutsche Energie-Agentur
Fachverband Biogas e. V.
Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.