Substratvorbereitung

Im Modul der anaeroben Fermentation werden die aufbereiteten Biomassen in einem kontrollierten Prozess von Mikroorganismen abgebaut. Hierbei wird ein Teil der enthaltenen Organik zu Biogas, einem Gemisch aus hauptsächlich Methan und Kohlendioxid, umgesetzt. Hierfür stehen zwei Reaktorlinien zur Verfügung, welche sich in ihrer ersten Prozessstufe unterscheiden. Eine Linie verfügt, wie z. B. in der landwirtschaftlichen Anwendung üblich, als erste Prozessstufe über einen Rührkesselreaktor. Die zweite Reaktorlinie hingegen setzt an dieser Stelle, wie weit verbreitet in der Behandlung organischer Abfälle, auf einen Pfropfenstromreaktor. Gemein ist beiden Prozesslinien, dass die zweite und dritte Prozessstufe jeweils als Rührkesselrektoren ausgeführt sind. Dies ermöglicht den direkten Vergleich der geläufigsten Reaktorsysteme. Hierbei kann die Methanausbeute über die Prozessstufen, in Abhängigkeit von variierenden Prozessparametern beurteilt werden.

Hydrothermale Vor- und Aufbereitung

Im Pilotanlagenkontext werden im Modul "Hydrothermale Prozesse" (HTP) Verfahren für den Aufschluss, die Aufbereitung oder der Veredlung insbesondere stark wasserhaltiger Biomassen und Reststoffe unter erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur zusammengefasst. Die Prozesse laufen üblicherweise bei Temperaturen von 150–280 °C und Drücken von etwa 5-65 bar zwischen dreißig Minuten bis wenige Stunden ab. Bestandteil der Pilotanlage ist ein 0,5m³ Reaktor , welcher bis 240°C und 39bar betrieben werden kann. Dieser wird im unteren Temperatur- und Verweilzeitbereich für die Vorbehandlung schwerzugänglicher Biomassen für die Vergärung eingesetzt. Im Zuge der Gärrestaufbereitung können in der gleichen Anlagentechnik höhere Temperatur- und Druckniveaus gefahren werden, um wässrige Gärreste in sogenannte Hydrokohle umzuwandeln sowie eine Verschiebung von Nährstoffen zwischen wässriger und fester Phase zu erwirken. Am Beispiel des Phosphors, kann der in der festen Phase gebundene Anteil in die flüssige Phase überführt werden und so zugänglich gemacht werden, sodass dieser in nachgeschalteten Prozessen über eine Fällungsreaktion gewonnen werden kann.

Fokusheftreihe

Methanisierung

Bereitstellung von erneuerbarem Methan aus Biogas und Wasserstoff

Dieses Fokusheft gibt einen Einblick in den Prozess der Methanisierung, der beispielsweise für die Biogasaufwertung zu Biomethan eingesetzt werden kann. Die katalytische und biologische Methanisierung werden ausführlich beschrieben und technisch, ökonomisch und ökologisch miteinander verglichen. Als Referenz für die Bewertung dient die CO2-Abscheidung aus Biogas, die aktuell als Standardtechnologie für die Biogasaufwertung genutzt wird. Im Gegensatz zur CO2-Abscheidung bietet die Methanisierung die Möglichkeit, nahezu den gesamten verfügbaren Kohlenstoff der Kohlenstoffquelle (z. B. Biomasse) energetisch und stofflich zu nutzen. Im Fokusheft sind Standorte aufgeführt, an denen die technische Machbarkeit der Methanisierungstechnologien bereits demonstriert wurden. Außerdem wird diskutiert, unter welchen Bedingungen sich eher eine katalytische oder eine biologische Methanisierung eignet.

» Download: Fokusheft Methanisierung

Zitierempfehlung: Nieß, Selina; Dietrich, Sebastian; Klemm, Marco; Etzold, Hendrik; Oehmichen, Katja (2023): Methanisierung | Bereitstellung von erneuerbarem Methan aus Biogas und Wasserstoff, Fokusheft im Projekt Pilot-SBG
 

“Eduktdatenblatt-Getreidestroh-Pilot-SBG-Pilotanlage-DBFZ-Leipzig“

Marktanalyse und Treibhausgasquote
für erneuerbares Methan im Verkehr

Das Fokusheft gibt einen Überblick über die Treibhausgasvermeidungsquote (THG-Quote) in Deutschland. In dem vorgestellten Modell werden die beschriebenen Erfüllungsoptionen nach den geringsten spezifischen Vermeidungskosten geordnet. Die ermittelte Rangfolge führt zu einer Merit-Order, aus der sich die Zusammensetzung der THG-Quote ableiten lässt. Für einzelne Kraftstoffoptionen, z.B. erneuerbares Methan, können Schlussfolgerungen gezogen werden. Darüber hinaus werden weitere Marktperspektiven für Biomethan in anderen Einsatzbereichen aufgezeigt und entscheidende Faktoren für eine Marktimplementierung benannt.

» Download: Fokusheft Marktanalyse und Treibhausgasquote

Zitierempfehlung: Dögnitz, Niels; Etzold, Hendrik; Naumann, Karin (2023): Marktanalyse und Treibhausgasquote für erneuerbares Methan im Verkehr, Fokusheft im Projekt Pilot-SBG

“Eduktdatenblatt-Getreidestroh-Pilot-SBG-Pilotanlage-DBFZ-Leipzig“

Infrastruktur für erneuerbares Methan im Verkehr

Der Ausbau einer Infrastruktur für erneuerbares LNG hat im Verkehrssektor bereits begonnen. Es sind in den vergangenen Jahren zahlreiche LNG-Tankstellen entlang der wichtigsten europäischen Verkehrswege und Betankungsmöglichkeit für Schiffe entstanden. Diese werden derzeit jedoch überwiegend mit fossilem LNG versorgt, da der Ausbau der Verflüssigungskapazitäten für erneuerbares Methan nicht im gleichen Maße vorangeschritten ist. Das Fokusheft zeigt den aktuellen Stand des Aufbaus einer Infrastruktur für erneuerbares LNG für den Straßengüterverkehr und die Schifffahrt sowie die damit verbundenen Herausforderungen im Umgang mit dem Treibhausgas Methan und die Sensitivität des LNG-Tankstellenpreises am Beispiel des Straßengüterverkehrs auf.

» Download: Fokusheft Infrastruktur für erneuerbares Methan im Verkehr

Schröder, Jörg; Hauschild, Stephanie; Naumann, Karin (2023): Infrastruktur für erneuerbares Methan im Verkehr, Fokusheft im Projekt Pilot-SBG

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