Die Bio360 Expo ist eine internationale Ausstellung, die die konvergierenden Welten von Biogas, Biomasse, Waste-to-X, Kohlenstoffabscheidung und -nutzung, Kohlenstoffbindung und Bioökonomie vereint und einen Rundumblick auf alles bietet, was aus biologischen Rohstoffen hergestellt wird.

Wir stellen auf der Bio360 Expo 2025 im französischen Nantes unsere Wasserstofftechnologie-Lösungen im Bereich Power-to-Gas-Verfahren vor. Dazu gehören unsere anwendungsorientierten Entwicklungen bei der Methanisierung in kompakten mikrostrukturierten Reaktoren.

Besuchen Sie uns an dem von der DLG organisiertem Deutschen Gemeinschaftsstand in Halle XXL Stand E55.

Unser Vortrag:

Decentralised supply of hydrogen via ammonia cracking for the catalytic methanation of biogenic carbon dioxide
Wer: Dr. Christian Bidart (Fraunhofer IMM)
Wann: Mittwoch, 6. Februar 2025 | 16:45 Uhr
Wo: Track und Raum „Biogas“
Session „e-methane: A Renewable Gas Complementing Biomethane“
Zum Vortrag auf der Veranstaltungsseite
 

Abstract

Es besteht ein starker Konsens darüber, dass Technologien zur CO2-Methanisierung die Dekarbonisierung von Methanisierung erheblich unterstützen werden. Zahlreiche Bewertungen zeigen, dass Biogasanlagen Deutschlands Hauptquelle für biogenes Kohlendioxid sind. Dieses Kohlendioxid ist der grundlegende Rohstoff für die Produktion von Biomethan durch katalytische Methanisierung, die eine Schlüsselrolle bei der Erreichung des vom EU-REPower-Programm festgelegten Produktionsziels von 350 TWh pro Jahr spielen wird.
Ein konventioneller methodischer Ansatz für die Biomethanerzeugung durch katalytische Methanisierung ist die Kopplung einer konventionellen Biogasanlage mit einem Elektrolyseur und einer Methanisierungseinheit. In diesem Sinne fungiert ein Power-to-Gas-System (Elektrolyseur plus Methanisierungseinheit) als Zusatztechnologie in einer Biogasanlage. Der Hauptnachteil dieser Idee liegt im intermittierenden Betrieb des Elektrolyseurs, der Zwischenspeicherung von Wasserstoff und den Kosten der Wasserstoffproduktion, die durch die Skaleneffekte stark beeinträchtigt werden. Ein alternativer methodischer Ansatz ist der Einsatz eines Ammoniak-Crackingsystems, das reinen Wasserstoff an die Methanisierungseinheit liefert und einen kontinuierlichen Betrieb ermöglicht.

Durch Prozessmodellierung wird die Kopplung einer Ammoniak-Cracking-Anlage zur Bereitstellung von Wasserstoff für die Methanisierung von Kohlendioxid aus einer Biogasanlage mit typischer Größe (500 m3/h Rohbiogas) bewertet. Der Wasserstoffbedarf kann durch einen wasserfreien Ammoniakstrom von 16 t/d gedeckt werden. Zur Lagerung von flüssigem Ammoniak werden ISO-Tanks installiert. Die Wasserstoffreinigung erfolgt über ein Druckwechseladsorptionssystem (PSA). Die Kerntechnologien in dieser Konfiguration sind das ammoniakkatalytische Cracken und der Methanisierungsprozess, die vom Fraunhofer IMM entwickelt wurden.

Auf der Grundlage von Ammoniak als Wasserstoffträger erreicht das vorgeschlagene Verfahren eine ähnliche Energieeffizienz wie ein herkömmliches Power-to-Gas-Verfahren. Dasselbe gilt für die Bewertung der Produktionskosten von Biomethan. Zu den weiteren Vorteilen des neuen Verfahrens gehören die Möglichkeit eines wesentlich einfacheren Betriebs (kein intermittierender Betrieb), die Vermeidung der Zwischenspeicherung und Kompression von Wasserstoff sowie die vollständige Nutzung des verfügbaren biogenen Kohlendioxids.