Biomethanisierung im Rieselbettverfahren und Abwärmenutzung durch eine Hochtemperaturwärmepumpe am Energiestandort Klettwitz/Lausitz, Teilvorhaben: Untersuchung und Maßstabsübertragung des Rieselbettverfahrens in wärmeoptimierter Prozessführung

Description: Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Überführung der biologischen Methanisierung im innovativen Rieselbettverfahren in die industrielle und energiewirtschaftliche Praxis unter (sektorenübergreifender) Nutzung der Prozessabwärme. Zentraler Gegenstand ist die Nutzung regenerativ erzeugten Wasserstoffs unter Reaktion mit CO2 zur Erzeugung von einspeisefähigem Methan. Als gasförmiger Energieträger, Kraftstoff oder chemischer Ausgangsstoff ist die Verknüpfung zu anderen Sektoren und Wirtschaftskreisläufen gegeben. Die hervorzuhebenden volkswirtschaftlichen Vorteile bestehen darin, dass Bestandsanlagen (Windkraftanlagen, Biogasanlagen) auch im Post-EEG-Zeitalter unter Verbesserung der Effizienz und Wirtschaftlichkeit weitergenutzt werden, auch bei Überangebot der fluktuierenden Energie nicht abgeschaltet werden müssen und die flächendeckend etablierte Erdgas-Infrastruktur zur effizienten Energieverteilung und -speicherung genutzt werden kann. Ziel ist die Integration der Biomethanisierung in den Energieverbund aus Biogasanlage, Windkraftanlage und Nahwärmenetz. Im Ergebnis erfolgt eine Methaneinspeisung ins Erdgasnetz. Eine weitere Innovation dieses Power-to-Gas (PtG)-Ansatzes besteht in der Erhöhung der Arbeitsfähigkeit der Reaktionswärme von Elektrolyseur und Methanisierung mittels des Einsatzes einer Hochtemperaturwärmepumpe (HTWP). Durch die Aufwertung von Abwärme werden die energetischen Verluste deutlich gesenkt und für eine Nutzung für die dezentrale Wärmeversorgung bzw. Kopplung zum Wärmenetz bereitgestellt. Zugleich ist mit der technologischen Lösung die Verminderung von Treibhausgasemissionen verbunden. Statt der Abtrennung und Entlassung in die Atmosphäre erfolgt die Umwandlung und Nutzbarmachung von CO2, sodass eine reale CO2-Kreislaufwirtschaft vorliegt.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Kraftstoff ? Erdgas ? Abwärmenutzung ? Biogasanlage ? Wärmeversorgung ? Wasserstoff ? Energieverteilung ? Gasnetz ? Treibhausgasemission ? Power to Gas ? Elektrolyse ? Energieträger ? Methan ? Windkraftanlage ? Energie ? Biogaserzeugung ? Methanisierung ? Atmosphäre ?

Region: Sachsen

Bounding boxes: 10.96785° .. 10.96785° x 47.85761° .. 47.85761°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Geldgeber*in)
• GICON-Großmann Ingenieur Consult GmbH (Betreiber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)

Time ranges: 2022-10-01 - 2025-09-30

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Subproject: Investigation and scale-up of the trickle bed process in heat-optimized process control
  Description: The overall objective of the project is to transfer biological methanation in the innovative trickle bed process into industrial and energy industry practice using (cross-sector) waste process heat. The central object is the use of regeneratively produced hydrogen by reaction with CO2 to produce methane that can be fed into the grid. As a gaseous energy carrier, fuel or chemical feedstock, the link to other sectors and economic cycles is given. The economic advantages to be emphasized are that existing plants (wind turbines, biogas plants) can continue to be used in the post-EEG era while improving efficiency and cost-effectiveness, do not have to be shut down even if there is an oversupply of fluctuating energy, and the natural gas infrastructure established throughout the country can be used for efficient energy distribution and storage. The goal is to integrate biomethanization into the energy network consisting of a biogas plant, wind turbine and local heating network. As a result, methane is fed into the natural gas grid. Another innovation of this power-to-gas (PtG) approach is to increase the working capacity of the reaction heat of the electrolyzer and methanation by using a high-temperature heat pump (HTWP). By upgrading waste heat, the energetic losses are significantly reduced and made available for use for decentralized heat supply or coupling to the heat grid. At the same time, the technological solution is associated with a reduction in greenhouse gas emissions. Instead of being captured and released into the atmosphere, CO2 is converted and utilized, resulting in a real CO2 cycle economy. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1126670

Status

Aktiv

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