BMWE-Projekt: H2BioMeth

BMWE-Projekt H2BioMeth – Skalierung und Demonstration eines katalytischen Reaktors zur Methanisierung von Biogas und grünem SOEC-Wasserstoff für die Erzeugung und Einspeisung von synthetischem Biomethan

Im BMWE-Projekt H2BioMeth ist es das Ziel, die katalytische Methanisierung von Biogas mit Wasserstoff aus einer SOEC-Elektrolyse zu skalieren und zu demonstrieren. Dazu wird ein 100 kW-Methanisierungsreaktor aufgebaut und am Standort einer Biogasanlage betrieben. Durch die Kopplung mit bestehenden Technikumsanlagen sollen Erfahrungen für den Scale-up gewonnen und die Integration des Reaktors in eine Biogasanlage so optimiert werden, dass das erzeugte synthetische Methan in das Erdgasnetz eingespeist werden kann.

Förderkennzeichen: 03EI5494

Laufzeit: 01.12.2025 – 30.11.2028

Im BMWE-Projekt H2BioMeth ist es das Ziel, ein innovatives, lastflexibles Methanisierungskonzept zur Speicherung erneuerbarer Überschussenergie weiterzuentwickeln und unter realen Bedingungen zu demonstrieren. Durch den massiven Ausbau von Wind- und Solarenergie entstehen zunehmend Stromüberschüsse, die bislang kaum genutzt werden können. Biogasanlagen leisten zwar bereits heute einen wichtigen Beitrag zur netzstabilisierenden Stromerzeugung, können aber überschüssigen Strom nicht direkt speichern. Um diese Energie effizient nutzbar zu machen, sind daher chemische Speicherverfahren erforderlich, die Strom in speicherbare Energieträger wie Methan umwandeln.

Abbildung 1: Konzept zur Biomethanerzeugung aus SOEC-Wasserstoff und CO2 mittels einer katalytischen Methanisierung auf einer Biogasanlage

 

Das Projekt adressiert diese Herausforderung, indem grüner Wasserstoff aus einer Hochtemperaturelektrolyse (SOEC) mit CO2 aus Biogas oder der Biomethanaufbereitung zu synthetischem Methan (SNG) umgesetzt wird. So kann überschüssiger Strom in chemischer Form gespeichert und über das bestehende Erdgasnetz langfristig genutzt werden. Dafür wird ein 100 kW-Methanisierungsreaktor aufgebaut und unter realen Bedingungen am Standort einer Biomethananlage betrieben.

Kern des Projekts ist das im Vorgängerprojekt Power-to-Biogas entwickelte heatpipe-gekühlte Reaktorkonzept mit integrierter Dampferzeugung. Es erlaubt eine präzise Temperaturregelung auch bei schnellen Lastwechseln und bildet die Grundlage für eine elektrisch gekoppelte, dynamisch betreibbare Methanisierung. Die Kopplung mit einer SOEC-Elektrolyse ermöglicht zugleich die effiziente Nutzung der entstehenden Abwärme zur Steigerung des Gesamtwirkungsgrads.

 

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