Speicherung Erneuerbarer Energien und CO2-Verwertung

Die Energiegewinnung aus Erneuerbaren Ressourcen liefert häufig keine kontinuierliche Versorgung sondern verläuft in Peaks und Tälern. Speichermöglichkeiten würden diese Kurve abflachen. An einer solchen arbeitet das Fachgebiet Abfallwirtschaft der BTU gemeinsam mit der Hochschule Flensburg im Projekt WeMetBio.

Für das Gelingen der Energiewende stellt die Systemintegration und Kopplung der verschiedenen erneuerbaren Energiequellen, inklusive deren Speicherung und des Transportes, eine entscheidende Herausforderung dar. Gleichzeitig stehen Windkraft-, Solar- und Biogasanlagenbetreiber vor der Herausforderung, wirtschaftliche Post-EEG Konzepte für Bestandsanlagen zu entwickeln.

Überschüssige Energie erzeugt Wasserstoff

Vor diesem Hintergrund ist im Fachgebiet Abfallwirtschaft die Nutzbarmachung bislang nicht nutzbarer erneuerbarer Energien (Stichwort: Abschaltung von Windkraftanlagen bei Überangebot) wesentlicher Forschungsgegenstand. Der regenerativ erzeugte Strom soll zur Gewinnung von Wasserstoff eingesetzt werden. Dieser wird unter Reaktion mit CO2 zur Erzeugung von Methan eingesetzt. Mit Methan als gasförmigem Energieträger, Kraftstoff oder chemischem Ausgangsstoff ist die Verknüpfung zu anderen Sektoren und Wirtschaftskreisläufen sehr gut möglich. Dadurch wird die indirekte Nutzung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen vorangetrieben und dessen Speicherung bzw. Transportierbarkeit verbessert.

Patentierte Technologie

Mit diesem Ziel kommt ein sogenanntes Rieselbettverfahren zur biologischen Methanisierung zum Einsatz, das im FG Abfallwirtschaft entwickelt wurde und bereits patentrechtlich geschützt ist. Wesentliche Vorteile liegen in der hohen Produktgasqualität bei geringem Eigenenergieverbrauch und in der hohen Prozessstabilität, Steuerbarkeit und Flexibilität gegenüber den gegebenen fluktuierenden Randbedingungen. Zugleich ist mit der technologischen Lösung direkt die Verminderung von Treibhausgasemissionen verbunden. Daher ist die Nutzbarmachung von CO2 von hervorzuhebender Bedeutung, da es direkt als C-Quelle zur Gewinnung des Energieträgers Methan dient. Es kann von einer realen CO2-Kreislaufwirtschaft gesprochen werden.

Infolge der technologischen Entwicklungen und Optimierung des Rieselbettverfahrens der vergangenen Jahre am Fachgebiet wird die Integration in den Energieverbund von Windkraftanlagen, emissionsintensiven Industrieprozessen, Biogas-/Biomethananlagen bzw. mechanisch-biologischer Abfallbehandlungsanlagen zur Methaneinspeisung und Weiterleitung im Erdgasnetz angestrebt.

Starke Kooperationen

In Zusammenarbeit mit der GICON GmbH erfolgt momentan die Auslegung und Maßstabsübertragung auf anwendungsnahe Konzepte für verschiedene Standorte.

Konkret erfolgt die Bearbeitung einer Durchführbarkeitsstudie für die „Bedarfsgerechte Speicherung fluktuierender erneuerbarer (Wind-) Energie durch Integration der Biologischen Methanisierung im Rieselbettverfahren im Energieverbund in Schleswig-Holstein“ (WeMetBio-Projekt) zur Ermittlung eines effizienten und wirtschaftlichen Konzeptes unter Einbindung ausgewählter Projektstandorte.

Diese Studie stellt die Vorstufe und Vorbereitung einer Pilotanlage zur Erprobung dieser bioenergiebasierten Lösung als Baustein der ländlichen Energieversorgung dar. Projektpartner ist die Hochschule Flensburg, die neben ihrer lokalen Anbindung im „Windland Schleswig-Holstein“ die notwendige fachliche Kompetenz im Bereich der nachhaltigen Bioenergie- und Systemintegration einbringt.

Fachkontakt

PD Dr.-Ing. habil. Marko Burkhardt
Abfallwirtschaft
T +49 (0) 355 69-4328
burkhardt(at)b-tu.de

Pressekontakt

Kathrin Schlüßler
Stabsstelle Kommunikation und Marketing
T +49 (0) 355 69-2115
kathrin.schluessler(at)b-tu.de
Mitwirkende der beiden Projektpartnerinnen FHL Flensburg und BTU CS. V.l.n.r. Oliver Horn (BTU), Marko Burkhardt (BTU), Günter Busch, Dennis Fischer, Oliver Viertmann, Dirk Nissen, Bernd Nissen, Wiktoria Vieth, Hinrich Uellendahl
Rieselbettreaktoren zur biologischen Methanisierung von CO2 und H2

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