Biogas aus Abfällen – vielversprechender Energieträger
Die Projektpartner stimmen in der Einschätzung überein, dass das bei der Verarbeitung organischer Abfälle entstehende Biogas einen stofflichen Energieträger darstellt, dessen Potenziale noch längst nicht ausgeschöpft sind. So produziert beispielsweise ein in Bayreuth angesiedeltes Biomasseheizkraftwerk, das jährlich rund 4.000 Tonnen Biomasse verbraucht, täglich rund 2.600 Kubikmeter Biogas; hiermit können mehr als 18.000 Kilowattstunden Strom erzeugt werden. In solchen ‚klassischen‘ NaWaRo-Anlagen wird das Biogas allerdings aus nachwachsenden Rohstoffen wie Mais oder Zuckerrüben gewonnen. „Die gegenwärtige energiepolitische Entwicklung läuft darauf hinaus, dass man solche landwirtschaftlichen Produkte – die ja auch Nahrungsmittel sind – mit Recht nicht länger im bisherigen Umfang für die Energieerzeugung einsetzen will“, meint Prof. Freitag und fügt hinzu: „Bio-Abfälle sind ein viel interessanterer Rohstoff, zumal die Frage der Entsorgung für zahlreiche Kommunen immer drängender wird.“
Die Zusammensetzung organischer Abfälle ist allerdings sehr vielfältig und schwankt mit den Jahreszeiten erheblich. Ein wichtiger Aspekt von FOR10‘000 ist daher die sogenannte „Substratvorbehandlung“. Hierbei geht es um die Entwicklung von Technologien, mit denen verschiedenste Arten von Bio-Müll so zusammengeführt und aufbereitet werden, dass sie in ein und derselben Biogasanlage weiterverarbeitet werden können. Der in Biotonnen gesammelte organische Müll aus Privathaushalten und landwirtschaftliche Abfälle wie beispielsweise Gülle sollen gleichermaßen verwertbar sein. Damit wird der Betrieb von Biogasanlagen erheblich flexibler, weil sie nicht länger von einem einzigen Substrat abhängig sind.
Veredelung von Biogas und regenerative Stromerzeugung
Ein weiterer innovativer Schwerpunkt des Projekts ist die Veredelung von Biogas zu Methan. Das aus organischen Abfällen erzeugte Biogas setzt sich ungefähr jeweils zur Hälfte aus Methan und Kohlendioxid zusammen. Für das Methan gibt es vielfältige Verwendungsmöglichkeiten: Es kann in das Erdgasnetz eingespeist werden oder auch an Gas-Tankstellen weitergeleitet und hier beispielsweise für Fahrzeuge des öffentlichen Nahverkehrs genutzt werden. Zudem lässt sich das Methan in mobilen Gasflaschen speichern und je nach Bedarf einsetzen. Was aber geschieht mit dem Kohlendioxid? Durch eine – nach dem Chemiker Paul Sabatier benannte – katalytische Reaktion können CO2 und Wasserstoff zu Methan und Wasser umgewandelt werden. So kann der Methangehalt des Biogases auf mehr als 90 Prozent gesteigert werden, das auf diese Weise die Qualität von Erdgas gewinnt.
Es ist eine ökologische Pointe dieses Verfahrens, dass sich damit eine Chance für die optimale Nutzung von Solar- und Windkraftanlagen eröffnet. Hier wird zu Spitzenzeiten oftmals Strom produziert, der von den Stromkunden nicht unmittelbar abgerufen wird und die Stromnetze überlastet. Diese überschüssige Energie kann zur Elektrolyse von Wasser genutzt werden: So entsteht genau der Wasserstoff, der für die Biogas-Veredlung benötigt wird.
Rückgewinnung von Wertstoffen
Organische Abfälle enthalten häufig Wertstoffe, die wesentlich zur Fruchtbarkeit von Böden oder zur Qualität pflanzlicher Lebensmittel beitragen – wie etwa Phosphat, Stickstoff, Mineralien oder organische Fasern. Die Partner in FOR10‘000 wollen darauf hinarbeiten, dass diese Wertstoffe bei der Biogas-Produktion nicht verlorengehen, sondern der Landwirtschaft wieder zur Verfügung gestellt werden können. Dafür sollen, dem aktuellen Stand der Technik entsprechend, möglichst kostengünstige Verfahren der Rückgewinnung etabliert werden.
Auf dem Weg zu neuen kommunalen Dienstleistungen
Auch wenn das Forschungsprojekt sich an vielen Stellen mit Detailfragen der technologischen und wirtschaftlichen Optimierung befassen wird, wollen die Projektverantwortlichen dabei nicht stehen bleiben. Sie betonen vielmehr, dass es letztlich darum geht, leistungsstarke kleine und mittlere Biogas-Anlagen in kommunale Gesamtsysteme der Energieversorgung und Abfallverwertung zu integrieren. FOR10‘000 versteht sich daher nicht nur als wissenschaftliches Vorhaben, sondern will überdies einen Weg zu innovativen öffentlichen Dienstleistungen bahnen, die konkret zur Energiewende beitragen.
->Quelle: uni-bayreuth.de/biogas-energieversorgung