DBFZ veröffentlicht Studie zu Wasserstoff auf Basis von Biomasse

Der global steigende Energiebedarf und wachsendes Mobilitätsbewusstsein verlangen im Transportsektor verstärkte Anforderungen an eine nachhaltige Bereitstellung von Energieträgern. Im Zusammenhang mit einer brennstoffzellenbasierten Mobilität stellt die Produktion von Wasserstoff auf der Basis von Biomasse einen wichtigen Bereitstellungpfad dar. In einer Studie hat das Deutsche Biomasseforschungszentrum verschiedene Bereitstellungsrouten für Biowasserstoff identifiziert, analysiert und bewertet. Die Studie ist jetzt in der Projektdatenbank des DBFZ verfügbar.

Die gegenwärtig in der Diskussion befindlichen Verfahren und Technologieansätze zur Erzeugung von Biowasserstoff unterscheiden sich stark hinsichtlich ihrer technologischen Reife sowie in Bezug auf den bis zur deren Marktreife nötigen Forschungs- und Entwicklungsbedarf. Vor diesem Hintergrund war es das Ziel der Studie, Bereitstellungs-routen für Biowasserstoff zu identifizieren, zu analysieren und zu bewerten. Dabei waren besonders solche Verfahren und Technologien von Interesse, die sich für eine kurz- bis mittelfristige Realisierung in Form von Demonstrationsanlagen in Deutschland eignen.

In der Studie wurde zunächst eine zweistufige Vorauswahl durchgeführt, bei der sämtliche bio- und thermo-chemischen Verfahren, die sich für eine direkte Umwandlung von Biomasse in Wasserstoff eignen, auf ihre Eignung im Sinne des Studienziels – der kurz- bis mittelfristigen Realisierbarkeit – untersucht wurden. Zentrale Bewertungskriterien waren die technische Reife der Verfahren und Technologieansätze. Dabei wurden drei Technologieansätze identifiziert, die nachfolgend einer Detailuntersuchung unterzogen wurden. Hierzu gehören die Dampfreformierung von Biogas sowie zwei Verfahren, die eine allotherme Wirbelschichtvergasung von Biomasse einsetzen. Für diese drei Technologie-ansätze wurden Anlagen- und Distributionskonzepte definiert und diese hinsichtlich ihrer technischen (Stoff- und Energiebilanzen einschließlich Fließschemasimulation), ökologischen (Ökobilanzen) und ökonomischen (Kostenkalkulation) Leistungsfähigkeit detailliert untersucht und bewertet. Wesentliche Kriterien sind hierbei der Nettokonversionsgrad von der Biomasse zum Wasserstoff und die technische Reife, die Investitionsbedarfe und Kosten der Wasserstoffproduktion sowie die damit verbundenen Treibhausgasemissionen. Weiterhin wurde die Rohstoffverfügbarkeit für die einzelnen Konzepte untersucht und bewertet.

Es zeigte sich im Ergebnis, dass keines der drei Gesamtkonzepte in allen Bewertungskategorien eindeutig überlegen ist, sondern vielmehr dass jeweils Vor- und Nachteile bestehen, die gegeneinander  abgewogen werden müssen. Die Studie wurde zwischen Mai 2011 und Mai 2012 vom DBFZ unter Beteiligung der Ludwig-Bölkow-Systemtechnik und des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung ISI erstellt.

Smart Bioenergy – Innovationen für eine nachhaltige Zukunft 

Das Deutsche Biomasseforschungszentrum arbeitet als zentraler und unabhängiger Vordenker im Bereich der energetischen und stofflichen Biomassenutzung an der Frage, wie die begrenzt verfügbaren Biomasseressourcen nachhaltig und mit höchster Effizienz und Effektivität zum bestehenden und zukünftigen Energiesystem beitragen können. Im Rahmen der Forschungstätigkeit identifiziert, entwickelt, begleitet, evaluiert und demonstriert das DBFZ die vielversprechendsten Anwendungsfelder für Bioenergie und die besonders positiv herausragenden Beispiele gemeinsam mit Partnern aus Forschung, Wirtschaft und Öffentlichkeit. Mit der Arbeit des DBFZ soll das Wissen über die Möglichkeiten und Grenzen einer energetischen und integrierten stofflichen Nutzung nachwachsender Rohstoffe in einer biobasierten Wirtschaft insgesamt erweitert und die herausragende Stellung des Industriestandortes Deutschland in diesem Sektor dauerhaft abgesichert werden – www.dbfz.de.