Forschungsanlage erzeugt Methan aus Ökostrom und Biomasse

Karlsruhe – Durch die Verknüpfung von Strom- und Gasnetz könnte etwa fluktuierender Wind- und Solarstrom in Form des chemischen Energieträgers Methan gespeichert werden. Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat nun gezeigt, dass diese Variante technisch machbar ist.

Das KIT und der Deutsche Verein des Gas- und Wasserfaches (DVGW) stellten hierfür am Institut die Pilotanlage DemoSNG fertig, die jetzt in Schweden eingesetzt wird. „DemoSNG weist den Weg, um Ökostrom in Form von Methan in unseren Gasnetzen zu speichern und zu transportieren“, erklärt Thomas Kolb, Leiter des Engler-Bunte-Instituts am KIT.

Effektive Methanherstellung aus CO2 und regenerativ erzeugtem Strom
Die Pilotanlage stellt mittels Kohlendioxid aus Biomasse und variablen Anteilen von Wasserstoff aus Ökostrom verlässlich und effektiv Methan herzustellen. Hierfür dient ein Nickel-Katalysator. Wenn überschüssiger Ökostrom zur Verfügung steht, wird dieser zur Elektrolyse und damit zur Erzeugung von zusätzlich einbindbarem Wasserstoff genutzt. Dann kann sich der Volumenstrom in der Anlage verdoppeln. Die Nutzung des Kohlenstoffs aus der Biomasse kann so auf nahezu 100 Prozent steigen. Es entsteht zudem eine große Menge nutzbarer Abwärme am Katalysator (Power-to-Gas-Betrieb), teilte das KIT mit.

Wind- und Sonnenenergie unbeschränkt ins Erdgasnetz einspeisen
Ein Vorteil dieser Methanisierung liegt darin, dass die existierende Infrastruktur für Verteilung und Speicherung von Erdgas, wie auch die üblichen Verbrauchseinrichtungen, ohne Änderungen und Umstellungen weiter genutzt werden können. Über diese effektive Methanisierung lässt sich Strom aus Wind und Sonne ohne Beschränkung in das Erdgasnetz einspeisen.

Die Anlage DemoSNG wurde in einem handelsüblichen Frachtcontainer installiert und ist mobil. Ihr nächster Einsatzort, nach den nun abgeschlossenen Betriebstests am KIT, ist das schwedische Köping. Sie wird im Dauerbetrieb unter realen Bedingungen in die Stoffströme einer Biomassevergasungsanlage eingebunden, die Holzabfälle verwertet, heißt es in der Pressemitteilung.

Entwicklung eines neuen Reaktorkonzeptes
„Die variablen Betriebszustände waren die größte Herausforderung bei der Entwicklung“, sagt Projektleiter Siegfried Bajohr vom Engler-Bunte-Institut (EBI) des KIT. „Da herkömmliche Methanisierungsverfahren hier an ihre Grenzen stoßen, haben wir ein neues Reaktorkonzept entwickelt“, so Bajohr weiter.

Initiiert wurde das innovative und 4,5 Millionen Euro teure Projekt von der KIC InnoEnergy (Knowledge & Innovation Community). Dieser Verbund setzt sich zusammen aus 35 europäischen Partnern aus Wirtschaft und Forschung. Es wird über das European Institute of Innovation and Technology (EIT) von der EU gefördert.
„DemoSNG stellt unter Beweis, wie nachhaltig europäische Innovationen sind“, freut sich Karl-Friedrich Ziegahn, Bereichsleiter Natürliche und Gebaute Umwelt des KIT und Aufsichtsratsvorsitzender des europäischen KIC InnoEnergy.