Speicherung erneuerbarer Energien und CO₂-Verwertung

Neues Forschungsprojekt kombiniert Wind- und Bioenergieanlagen

Die BTU Cottbus arbeitet zusammen mit anderen Partnern daran, Methan aus Wasserstoff und CO₂ herzustellen.

Die Energiegewinnung aus erneuerbaren Ressourcen verläuft häufig sehr unregelmäßig. Speichermöglichkeiten würden dieses Problem abmildern. Gleichzeitig stehen Windkraft-, Solar- und Biogasanlagenbetreiber vor der Herausforderung, wirtschaftliche Post-EEG Konzepte für Bestandsanlagen zu entwickeln.

Die Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg (BTU) arbeitet daher daran, bislang nicht genutzte erneuerbarer Energien einzusetzen. Dazu gehört Windstrom aus Anlagen, die bei Überangebot abgeschaltet werden. Der regenerativ erzeugte Strom soll zur Gewinnung von Wasserstoff eingesetzt werden. Mit diesem wird unter Reaktion mit CO₂ Methan erzeugt. 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 Fachgebiet 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 streben die Wissenschaftler die Integration in den Energieverbund von Windkraftanlagen, emissionsintensiven Industrieprozessen, Biogas-/Biomethananlagen bzw. mechanisch-biologischer Abfallbehandlungsanlagen zur Methaneinspeisung und Weiterleitung im Erdgasnetz an.

Studie in Arbeit

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.

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