BMLEH-Projekt: Flex2Biomethane

BMLEH-Projekt: Flex2Biomethane – Katalytische Direktmethanisierung und Produktgasrückführung in den Fermenter zur Flexibilisierung von Biogasanlagen: Konzeptionelle Optimierung sowie Bewertung der ökonomischen Tragfähigkeit und praktischen Umsetzbarkeit

Das Ziel des BMLEH-Projekts „Flex2Biomethane“ ist die konzeptionelle, verfahrenstechnische und wirtschaftliche Optimierung des Konzepts der Flexibilisierung von Biogasanlagen durch katalytische Direktmethanisierung und Produktgasrückführung in den Fermenter sowie die Bewertung der praktischen Umsetzbarkeit an bestehenden Biogasanlagen.

Förderkennzeichen: 2224NR061B

Laufzeit: 01.10.2025 – 30.09.2027

Durch den zunehmenden Ausbau erneuerbarer Energien befindet sich das deutsche Stromversorgungssystem in einer Phase des Umschwungs. Das zukünftige Energiesystem Deutschlands wird auf fluktuierenden erneuerbaren Energien, primär Wind- und Solarenergie basieren, wodurch ein zunehmender Bedarf an flexiblen und regelbaren Erzeugungsanlagen entsteht. Flexible Biogasanlagen stellen dabei eine Möglichkeit zum Ausgleich der schwankenden Erzeugung dar. Im erfolgreich abgeschlossenen Verbundvorhaben „FlexBiomethane“ entwickelten die Technische Hochschule Ingolstadt, die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg und die regineering GmbH bereits einen innovativen Ansatz zur Erhöhung der Flexibilität von Biogasanlagen. Dabei wird kontinuierlich Biogas aus den Fermentern/Biogasspeichern entnommen, das im Biogas enthaltene CO2 mit aus Überschussstrom erzeugten Wasserstoff in Methan umgewandelt und anschließend in den Fermenter zurückgeführt. Der Methangehalt im bestehenden Biogasspeicher wird dabei kontinuierlich erhöht, gleichzeitigt wird der Fermenter durch die Rückführung des heißen Produktgases aus dem Methanisierungsreaktor beheizt und das Substrat im Fermenter durchmischt. Folglich kann sowohl Heiz- als auch Rührenergie eingespart werden. Die katalytische Direktmethanisierung und Produktgasrückführung in den Fermenter ermöglichen damit die Speicherung von überschüssigem Strom und dessen bedarfsgerechte Einspeisung in das Stromnetz. Durch die Produktgasrückführung kann der Methananteil im Biogasspeicher dabei auf bis zu 85 – 90 Vol.% erhöht werden. Im Projekt „FlexBiomethane“ wurde die prinzipielle Funktionsfähigkeit des Konzepts erfolgreich nachgewiesen, dabei haben sich aber verschiedene, für die kommerzielle Umsetzung des Projekts sehr wichtige Fragestellungen ergeben.

Aufbauend auf „FlexBiomethane“ soll im Folgeprojekt „Flex2Biomethane“ durch konzeptionelle, verfahrenstechnische und wirtschaftliche Optimierung des Konzepts ein stromnetzdienlicher, wirtschaftlicher und effizienter Betrieb sowie die praktische Umsetzung des Konzepts zur Direktmethanisierung und Rückführung des Produktgases in den Fermenter betrachtet werden.

Nach erfolgreichem Abschluss des Forschungsvorhabens liegen somit alle notwendigen energetischen, ökonomischen, ökologischen und rechtlichen Informationen vor, um die Umsetzung des Konzepts an einer realen Biogasanlage durchführen zu können.

 

 

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