Biogas: Effizient in Biomethan umwandeln

Das Verbundprojekt „Monitoring des Biomethan-Produktionsprozesses“ (MONA) beleuchtete verschiedene Aufbereitungsprozesse für Biomethan genauer. Im Ergebnis schnitten die Aminwäschen bezüglich der Methanemissionen von allen untersuchten Verfahren am besten ab. Von den untersuchten Anlagen hatten die Anlagen mit einem Aufbereitungsvolumen von 2.800 mn³/h Rohgas die niedrigsten Aufbereitungskosten von 0,66 bis 0,83 Cent pro kWhHs.

Die Ergebnisse flossen u. a. in das Modul „Biomethan-Einspeisung“ des KTBL-Wirtschaftlichkeitsrechners Biogas ein und stehen dem interessierten Anwender dort frei zur Verfügung. Die Abschlussberichte sind außerdem auf fnr.de im Menü Projektförderung veröffentlicht.

Die Forscher betrachteten zwischen 2011 und 2015 in Deutschland betriebene Biogasaufbereitungsanlagen. Die Untersuchung umfasste drei Anlagen mit Aminwäsche, eine mit Membranverfahren und jeweils zwei mit Druckwechseladsorption und Druckwasserwäsche.

Hauptziele der umfangreichen Betrachtung waren die Analyse von Betrieb, Technik, Wirtschaftlichkeit und Umweltauswirkungen. Im besonderen Fokus stand der stark diskutierte Methanschlupf. Die untersuchten Aminwäschen emittierten mit durchschnittlich 0,04 - 0,12 Vol.-% am wenigsten Methan, gefolgt von der Druckwasserwäsche mit 1,3 Vol.-% und der Druckwechseladsorption mit 1 - 1,6 Vol.-%. Die untersuchte Membrananlage, die zum Prüfzeitpunkt jüngste Aufbereitungstechnologie im Test, wies mit 4,1 Vol.-% den höchsten Methanschlupf auf. Nach Gasnetzzugangsverordnung (GasNZV) lagen damit bis auf die Aminwäschen alle Anlagen über dem zugelassenen Grenzwert von 0,2 Vol.-% und bedürfen einer Abgasnachbehandlung.

Die höchsten Aufbereitungskosten hatten mit bis zu 2,3 ct/kWhHs (Euro-Cent pro Kilowattstunde unterer Heizwert) die kleinsten Anlagen mit einem Aufbereitungsvolumen bis 500 mn³/h Rohgas (Normkubikmeter Rohgas pro Stunde). Bei einem Volumen von 700 mn³/h Rohgas erstreckten sich die Kosten von 1,29 bis 1,89 ct/kWhHs. Die größten untersuchten Anlagen realisierten dank Größendegressionseffekten die niedrigsten Kosten: 0,66 – 0,83 ct/kWhHs bei 2.800 mn³/h Rohgas. Entsprechend ist bei zunehmender Anlagengröße mit weiteren Kostensenkungen für die Aufbereitung zu rechnen.

Die Akteure stellten deutlich heraus, dass sich im Projektverlauf eine erhebliche Markt- und Technologieentwicklung vollzogen hat und allgemeingültige Aussagen demnach nur mit umfangreicheren Untersuchungen möglich seien.

Das Vorhaben wurde vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gefördert. Die Erkenntnisse dieses Projektes sind u. a. in das KTBL-Online-Berechnungstool „Wirtschaftlichkeitsrechner Biogas“ eingeflossen. Dort kann nun, je nach Aufbereitungsvolumina, zwischen verschiedenen Ausbereitungsverfahren gewählt werden. (FNR)