Power-to-Gas: Neues biologisches Verfahren von Viess­mann zur Erzeugung von Methan

(9.4.2013; ISH 2013-Bericht) Aufgrund der politisch beschlossenen Energiewende wird es künftig weniger grundlastfähige Kraftwerke geben. Stattdessen werden Windkraft- und Photovoltaik-Anlagen weiter ausgebaut. Da Wind und Sonne jedoch nicht stetig zur Verfügung stehen, sondern fluktuieren, werden sich zeitweise Überangebote, aber auch Engpässe in der Energieversorgung ergeben. Die Schaffung von Speicherkapazi­täten, die Energie dann aufnehmen können, wenn Überangebote bestehen und wieder abgeben, wenn der Bedarf das Angebot übersteigt, ist deshalb eine Voraussetzung für das Gelingen der Energiewende.

Überschussstrom sinnvoll nutzen mit Synthetic Natural Gas

Das Erdgasnetz kann zur Langzeitspeicherung von elektrischer Energie über Wochen und Monate genutzt werden. Dazu kann Methan aus regenerativem Überschussstrom als SNG (Synthetic Natural Gas) eingespeist werden. Entsprechende Konzepte werden unter dem Begriff „Power-to-Gas“ zusammengefasst. Power-to-Gas bietet die Mög­lichkeit, regenerativ erzeugte Energie für die spätere Nutzung zu bevorraten. Über­schussstrom wird dabei zur Elektrolyse eingesetzt, um Wasserstoff zu gewinnen. Aus dem Wasserstoff wird anschließend zusammen mit Kohlendioxid Methan hergestellt.

Biologische Methanisierung

Die biologische Methansierung, die jetzt von der MicrobEnergy GmbH, einem Unterneh­men der Viessmann Group, erforscht wird, wurde auf der ISH als ein vielversprechen­des Verfahren dazu vorgestellt:

• Zunächst wird (überschüssiger PV- oder Wind-)Strom für eine Elektrolyse ver­wendet, um Wasserstoff aus Wasser herzustellen.
• Anschließend wird der Wasserstoff im Fermenter einer Biogasanlage in Methan umgewandelt. Die dazu eingesetzten Mikroorganismen arbeiten bei Umgebungs­druck und -temperatur; besondere Anforderungen an die Reinheit der Ausgangs­gase seien nicht erforderlich.

Der biologische Prozess der Methanisierung läuft als Nebenreaktion des Biogasprozes­ses ab. Der Methangehalt im Biogas wird von durchschnittlich 53 auf mehr als 95 Pro­zent gesteigert. Das biologische Verfahren soll gegenüber den üblichen physikalisch-chemischen Verfahren den Vorteil haben, dass es ohne den Energieaufwand für die dort erforderlichen hohen Temperaturen und Drücke auskommt.