Gazenergie

Upgrade für Biogas

Im Projekt Smartcat wurde ein neues Konzept für einen kontinuierlich arbeitenden Methanisierungsreaktor entwickelt, der für die direkte Methanisierung von Biogas eingesetzt wird. Durch dieses Verfahren lässt sich die Methanausbeute verdoppeln. Die Forscher sprechen deshalb von einem «Biogas-Upgrade».

Aus vergorener Biomasse gewonnenes Methan enthält einen CO2-Anteil von bis zu 60 Prozent. Dadurch muss das Methan zuerst aufbereitet werden, um es als Biogas nutzen respektive ins Netz einspeisen zu können. Nach herkömmlicher Methode werden das CO2, aber auch Feuchtigkeit und Schwefelverbindungen mittels chemischer oder physikalischer Methoden abgetrennt.

Das im biogenen Methan enthaltene CO2 lässt sich in Power-to-Gas-Anwendungen jedoch auch nutzen. Der neu entwickelte Methanisierungsreaktor für Biogasanlagen optimiert die klassische Biogasaufbereitung. Das Prinzip dabei: Das im Biogas enthaltene CO2 wird nicht mehr entfernt, sondern selber zu hochwertigem Methan aufbereitet und ins Gasnetz eingespeist. Der für die Methanisierung notwendige erneuerbare Wasserstoff wird mittels Elektrolyse erzeugt.

Durch dieses Verfahren lässt sich die Methanausbeute verdoppeln und die nicht erwünschte Feuchtigkeit aus dem Biogas entfernen. Die Forscher sprechen von einem «Biogas-Upgrade». Des Weiteren wird ein Ansatz verfolgt, der die dafür benötigten Katalysatoren schwefelresistent macht. Die Grundlagen für dieses Konzept hat die Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) zusammen mit der Empa erarbeitet. Dabei wurde ein 1-kW-Reaktor entwickelt und erprobt. Die Resultate werden für den Bau eines neuartigen Methanisierungsreaktors genutzt.

Das Verfahren kann auch in Anlagen angewendet werden, die grössere Mengen von CO2 ausstossen, beispielsweise in der Stahl- und Zementindustrie, Kläranlagen oder fossil-thermischen Kraftwerken. Sofern eine ausreichende erneuerbare Wasserstoffversorgung sichergestellt werden kann, lässt sich dieses CO2 in hochwertiges Methan umwandeln.

Vision: Klimaneutrale Gasversorgung bis 2050

Die Schweizer Gaswirtschaft unterstützt das Ziel des Bundesrates, bis 2050 eine klimaneutrale Energieversorgung zu erreichen. Sie hat bereits in den letzten Jahren einen erheblichen Beitrag zur Reduktion der CO2-Emissionen geleistet.

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Kostengünstige Vergärungsanlagen mit Gaseinspeisung

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Eine Heizung, die auch Strom erzeugt

Wärme-Kraft-Kopplungsanlagen (WKK) können in der Schweiz einen bedeutenden Beitrag zur Versorgungssicherheit leisten, da sie nicht nur Strom, sondern auch Wärme produzieren. Eine neu entwickelte Stirlingmaschine bildet das Herzstück einer solchen Strom erzeugenden Heizung.

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Energienetze wachsen zusammen

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Anwendung im industriellen Umfeld

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Verflüssigtes Erdgas wird schon heute in einigen europäischen Ländern als Treibstoff für Schiffe und schwere Nutzfahrzeuge erfolgreich genutzt. Der umweltschonende Gasantrieb soll auch für Schweizer Binnenschiffe möglich werden. In einem von der Gaswirtschaft unterstützten Projekt wird ein Kursschiff auf dem Luganersee testweise umgerüstet.

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Fahren mit synthetischem Methan

Nachhaltige Mobilität heisst, den Verbrauch fossiler Energieträger wie auch den CO2-Ausstoss massiv zu senken. Mit der Demonstrationsplattform «move» zeigt die Empa, wie erneuerbare Elektrizität in CO2-arme und speicherbare Energieträger wie Wasserstoff oder Methan umgewandelt und als Treibstoff genutzt werden kann.

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