Power-to-Gas
Wasserstoff, Power-to-Gas und Power-to-X Technologien bieten innovative Lösungen für die nachhaltige Energieversorgung der Zukunft. Ein besonders spannender Ansatz ist die Umwandlung von Biogas und Biomethan in Wasserstoff. Durch die Reformierung dieser Gase kann Wasserstoff erzeugt werden, der als vielseitiger Energieträger dient. Dieser Prozess ermöglicht die effiziente Nutzung von Biogas und Biomethan, indem sie in eine Form umgewandelt werden, die sich leicht speichern und transportieren lässt.
Elektrolyse - Wind weht, Sonne scheint, die Basis für die Wasserstofferzeugung
Statt z.B. Windkraftanlagen abzuschalten, wird aus dem Überschuss-Strom mittels Elektrolyse grüner Wasserstoff hergestellt. Dieser kann direkt als Energieträger genutzt, transportiert oder gespeichert werden. Die Energieeinspeisung von Wasserstoff ins Erdgasnetz und der Aufbau von eigenen Wasserstoffnetzen wird zunehmend vorangetrieben. In Brennstoffzellen und Motoren kann Wasserstoff zur Stromerzeugung oder zur Mobilität genutzt werden. Außerdem sind Wasserstoff und seine Derivate (z.B. Ammoniak und Methanol) ein wichtiger Rohstoff für die Stahl- und chemische Industrie. Wasserstoff kann zudem als Ausgangsstoff für synthetische Kraftstoffe (E-Fuels) dienen.
Methanisierung – die Herstellung von erneuerbarem oder grünem Gas (Strom aus erneuerbaren Energien)
Bei der Methanisierung wird aus Wasserstoff Methan erzeugt. Dabei wird CO2 gebunden. Dieses regenerative Methan (SNG) hat Erdgasqualität und kann wie Erdgas eingesetzt oder ins Gasnetz eingespeist werden.
- Katalytische Methanisierung. Hier wird durch ein technisches Verfahren (Sabatier Prozess) mithilfe eines Katalysators Methan erzeugt.
- Biologische Methanisierung. Mithilfe von speziellen Mikroorganismen wird in Bioreaktoren Methan erzeugt.
Bei der Auswahl des Verfahrens spielt die Größe sowie die geplante CO2-Quelle eine wichtige Rolle.
Das Biogas oder das CO2-reiche Abgas einer Biogasaufbereitungsanlage können als CO2-Quellen für die Methanisierung dienen und so Emissionen reduzieren und eine aufwendige Gewinnung des CO2 aus der Atmosphäre unnötig machen. Im Falle einer Biogasaufbereitung ist ein Einspeiseanschluss an das Erdgasnetz bereits vorhanden und die bei der Methanisierung anfallende Wärme kann genutzt werden. Hierdurch wird der Gesamtwirkungsgrad der Anlage gesteigert.
Referenzen:
Elektrolyse Staßfurt (Deutschland) 2023
- Energieregion-Staßfurt, Gewinnung von Wasserstoff aus grünem Strom. Der Elektolyseur wird ausschließlich und kontinierlich aus den Windpark mit grünen Strom betrieben.
- Verfahrenstechnik: Wasser-Elektrolyse-System mit 1 MW, Grundverfahren PEM (Proton-Austausch-Membran).
- H2-Nutzung: Versorgung einer Wasserstoff-Tankstelle an der nahegelegenen Autobahn und Einspeisung ins Erdgasnetz.
- Wasserstoffproduktion: 1 MW elektrisch; 130 t/a grüner Wasserstoff aus Windstrom (Windpark).
- Auftraggeber: Projektkonsortium Energieregion Staßfurt
2022 | Mitglied der DVGW-Arbeitsgruppe G471 „Netzzellen“ |
| Beratung und Konzepterstellung zum Erreichen der Klimaneutralität für einen Industriebetrieb in Niedersachsen | |
| Konzeptstudie und Marktanalyse zum Einsatz von Wasserstoff und Methanisierung an einer Biogasanlage in Sachsen-Anhalt | |
| Forschungsvorhaben: Papierabgeleitete, keramische Träger für Mirkoreaktoren zur chemisch-katalytischen Methanisierung von CO2 (P2G-CatCarrier) | |
| 2021 | Ausschreibung einer Elektrolyseanlage für ein Projekt in Niedersachsen |
| Teilnahme am Forschungsprojekt ViridisH2 | |
| Konzepterstellung für eine Integration von Power-to-Gas in die Wärme- und Stromversorgung eines Betriebes in Niedersachsen | |
| 2018/2017 | Betreuung einer Bachelorarbeit zum Thema: Power-to-Gas: Ökonomische sowie technische Möglichkeiten und regulatorischer Rahmen |
2022:
- Mitglied der DVGW-Arbeitsgruppe G471 „Netzzellen“
- Beratung und Konzepterstellung zum Erreichen der Klimaneutralität für einen Industriebetrieb in Niedersachsen
- Konzeptstudie und Marktanalyse zum Einsatz von Wasserstoff und Methanisierung an einer Biogasanlage in Sachsen-Anhalt
- Forschungsvorhaben: Papierabgeleitete, keramische Träger für Mirkoreaktoren zur chemisch-katalytischen Methanisierung von CO2 (P2G-CatCarrier)
2021:
- Ausschreibung einer Elektrolyseanlage für ein Projekt in Niedersachsen
- Teilnahme am Forschungsprojekt ViridisH2
- Konzepterstellung für eine Integration von Power-to-Gas in die Wärme- und Stromversorgung eines Betriebes in Niedersachsen
2017/2018:
- Betreuung einer Bachelorarbeit zum Thema:
- Power-to-Gas: Ökonomische sowie technische Möglichkeiten und regulatorischer Rahmen
