Description: Das Projekt "Biologische Methanisierung mit Membranbegasung in einer Molke-Pilotbiogasanlage" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Bundesstiftung Umwelt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Hochschule Offenburg Fakultät Maschinenbau und Verfahrenstechnik Bereich Biotechnik.Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Die zunehmende Nutzung der volatilen Energiequellen Sonne und Wind erfordert Speichermedien mit enorm hohen Kapazitäten, die den anfallenden Überschussstrom aufnehmen und bis zur weiteren Nutzung in Zeiten von Dunkelflauten zwischenspeichern. Ein von den Dimensionen her geeigneter Speicher war zum Zeitpunkt des Projektstarts und ist das Erdgasnetz. Zu seiner unbegrenzten Nutzung muss die Überschussenergie jedoch in Form von Methan vorliegen. Ein vielversprechender und im Projekt verfolgter Ansatz, Überschussstrom in Methan umzuwandeln, ist die biologische Methanisierung. Hierbei wird zeitweilig anfallender Überschussstrom zur elektrolytischen Produktion von Wasserstoff verwendet, der dann direkt in Biogasanlagen eingespeist wird. Da Wasserstoff den limitierenden Faktor für die Herstellung von Methan im klassischen Biogasprozess darstellt, kann durch die Einbringung von additivem H2 theoretisch der Methangehalt des Rohbiogases auf bis zu 100 % erhöht und damit nahezu verdoppelt werden. Da gleichzeitig überschüssiges, normalerweise ins Rohbiogas übergehendes CO2 verbraucht wird, muss ein so aufgewertetes Biogas vor einer Netzeinspeisung nur noch geringgradig aufgereinigt werden. Es kann somit nicht nur Überschussstrom gespeichert, sondern auch gleichzeitig die ohnehin günstige CO2-Bilanz des Biogasprozesses noch weiter verbessert werden. Innerhalb der Erdgasinfrastruktur kann die Energie zudem über weite Strecken vom Ort der Erzeugung bis zum Ort der Verwertung transportiert werden. Eine wesentliche technologische Herausforderung für die Methanisierung von zusätzlich eingebrachtem Wasserstoff ist jedoch seine geringe Löslichkeit in wässrigen Medien. Bei Verwendung üblicher Gaseintragssysteme ist die Verweilzeit des Wasserstoffs in der wässrigen Phase für die mikrobiologische Umsetzung zu gering, so dass er überwiegend ungenutzt ins Rohbiogas übergeht. Dies ist nicht nur energetisch ungünstig, sondern erfordert in der Regel auch noch eine nachfolgende H2-Abtrennung aus dem Rohbiogas. Insbesondere für das Erreichen hoher Methankonzentrationen sind zudem Maßnahmen zur Vermeidung einer Hemmung des anaeroben Abbaus der Biomasse zu treffen. An der Hochschule Offenburg wurde in erfolgreichen Vorarbeiten im Labormaßstab ein Verfahren entwickelt, bei dem durch biologische Methanisierung bis zu 98 % Methan erreicht werden können. Hierbei wird der Wasserstoff kontrolliert über Membranbegasung eingebracht und der pH-Wert geregelt. Die im Labormaßstab entwickelte Technologie sollte zunächst weiter optimiert und nach Upscaling in der Biogasanlage unseres Projektpartners, der Biokäserei Monte Ziego, getestet werden. Die hier aufzurüstende Biogasanlage nutzt Abfallmolke aus der Käseproduktion. Das zu entwickelnde System kombiniert somit Abwasserreinigung mit Energiegewinnung. Zusätzlich soll die Übertragbarkeit auf vergleichbare Konzepte zur Abfallnutzung mit kombinierter Energieerzeugung von z. B. anderen lebensmittelverarbeitenden Unternehmen untersucht werden und eine Gegenüberstellung zu anderen Verfahren der CO2-Abtrennung von Biogas erfolgen. Eine weitere Perspektive ist die Methanisierung von zusätzlich eingebrachtem CO2 aus externen Quellen. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: In dem Projekt BioMeth wurde der Ansatz der Membranbegasung zur Erhöhung der Verfügbarkeit von gelöstem Wasserstoff für die biologische Methanisierung im Sinn der Etablierung eines Power-to-Gas-Konzeptes zur Energiespeicherung verfolgt. Übergeordnetes Ziel war die Entwicklung eines skalierbaren Verfahrenskonzeptes, dass sich zur Nutzung CO2-haltiger Gasvolumenström eignet. Geplant war es, das Verfahren am Beispiel der Biogasanlage der Biokäserei Monte-Ziego in Teningen zu demonstrieren und dort das bestehende Konzept der parallelen Abwasseraufbereitung und Energieerzeugung zu erweitern. Test gekürzt
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Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Biogas ? Methangehalt ? Erdgas ? Stromeinspeisung ? Abfallverwertung ? Biogasanlage ? Wasserstoff ? Mikrobiologie ? Wind ? Gasnetz ? CO2-Fußabdruck ? Power to Gas ? Anaerober Abbau ? Abwasserbehandlung ? Abwasserreinigung ? Löslichkeit ? Membranverfahren ? Methan ? Molke ? Biokapazität ? Volatile Energie ? Klimaschutz ? Verfahrenstechnik ? Maschinenbau ? Biotechnologie ? Methanisierung ? Energie ? Energiegewinnung ? Umweltforschung ? Umwelttechnik ? Versuchsanlage ? Begasung ? Biomasse ? Effizienzsteigerung ? Wasserstoffherstellung ? Pilotprojekt ? Ressourcenschonung ? Biologisches Verfahren ? Alternativtechnologie ?
Region: Baden-Württemberg
Bounding boxes: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2018-09-01 - 2021-12-31
Webseite zum Förderprojekt
https://www.dbu.de/projektdatenbank/34179-01/ (Webseite)Accessed 1 times.