Die Aufbereitung von Biogas zu Biomethan nimmt für das Energiesystem eine zunehmend wichtige Rolle ein. Nun ist es Forschenden gelungen, ein vereinfachtes Verfahren zu entwickeln. Wie die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) mitteilte, eigne sich der technisch einfach umsetzbare Ansatz potenziell auch für kleine Biogasanlagen. 

Das von der Universität Stuttgart Triple A-Technologie genannte Verfahren stelle eine abgewandelte chemische Gaswäsche dar, bei der Aminosäuresalze als Lösungsmittel zum Einsatz kommen, um CO₂ aus dem Rohbiogas zu entfernen. Mit dem Ansatz verbänden sich mehrere Vorteile. Aminosäuresalze seien praktisch nicht flüchtig, damit entfällt das bei der Aminwäsche bestehende Restrisiko der Emission von gesundheits- und umweltschädlichen Aminen und Nitrosaminen. Es gebe ferner Vorteile in punkto Arbeitssicherheit und Genehmigungsfähigkeit. Eventuell ließen sich die Lösungsmittel auf der Biogasanlage selbst, z. B. über Elution, aus der dort verarbeiteten Biomasse hergestellen und wiederverwerten. Schließlich wirkten sie weniger korrosiv auf die Anlagenkomponenten und der gesamte Prozess könne weitgehend unter Umgebungsbedingungen ablaufen. 

Ideal für Post-EEG-Biogasanlagen

All dies prädestiniere das Verfahren dazu, auch auf kleinen Biogasanlagen ohne erhöhte Anforderungen an Sicherheit und Know How zum Einsatz zu kommen. Kleine Biogasanlagen haben zwar höhere Aufbereitungskosten, aufgrund hoher Wirtschaftsdüngeranteile im Substratmix aber auch ein großes Klimaschutzpotenzial. Übergeordnetes Ziel der Universität Stuttgart ist es, mit dem Triple A-Verfahren auch diesen Anlagen die Biomethanproduktion als Geschäftsmodell nach der EEG-Förderphase zu ermöglichen.

Im Projekt wurde der Ansatz zuerst im Labor und anschließend in einer mobilen Container-Versuchsanlage mit synthetischem und echtem Rohbiogas erprobt. Dazu habe das Forscherteam die Anlage an die Biogasanlage des Bioenergiehofs Weitenau südlich von Stuttgart angeschlossen. Unter diesen praxisnahen Versuchsbedingungen erreichte das Verfahren eine maximale CO₂-Abscheideleistung von 92,3 Prozent. Das produzierte Methan wies damit bereits eine hohe Reinheit von 93,8 Vol.-% auf, auch wenn es damit noch nicht den Qualitätsanforderungen zur Einspeisung ins Erdgasnetz genügte. Der Methanschlupf lag mit 0,9 bis 1,3 Prozent niedriger als bei anderen Biogasaufbereitungsverfahren und lasse sich nach Einschätzung der Forschenden weiter verringern. Als eine Herausforderung im Dauerbetrieb erwies sich die Degradation der Waschlösung, hier bestehe noch Optimierungsbedarf.

Weiterentwicklung geplant

Die Universität Stuttgart plant, die Anlage zur Praxisreife weiterzuentwickeln. Zwar habe das Triple A-Verfahren einen hohen Wärmebedarf und dadurch auch einen hohen Stromverbrauch, gleichzeitig falle aber viel bislang ungenutzte Abwärme an. Diese ließe sich z. B. durch Wärmetauscher und eine Wärmepumpe nutzen und der Stromverbrauch durch PV-Anlagen decken. Würden alle identifizierten Effizienzmaßnahmen umgesetzt, berechneten die Forschenden eine Effizienzsteigerung um rund 67 Prozentpunkte. Damit kämen die Energiegestehungskosten in den Bereich wirtschaftlicher Konkurrenzfähigkeit zu anderen Aufbereitungstechnologien. Parallel würden die THG-Emissionen sinken und der Triple-A-Prozess so auch ökologisch aufschließen. Projektleiter Dr. Ludger Eltrop: „Ich erwarte nicht, dass die Triple-A-Technologie die kostengünstigste Aufbereitungstechnologie wird. In Kombination mit ihren ökologischen Vorteilen, insbesondere dem besonders geringen Methanschlupf und der Nutzung umweltfreundlicher Aminosäuresalze, sehen ich sie jedoch als eine attraktive und praxisnahe Technologie.“

Das Vorhaben Triple A wurde vom Bundesministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat (BMLEH) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gefördert. Der Abschlussbericht steht auf fnr.de unter dem Förderkennzeichen 2220NR161A+B zur Verfügung.

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