Ein paar Pilotprojekte gibt es schon, die Biogasanlagen zu regelrechten Allesfressern machen. Mit der Kraft der zwei Fermenter können diese zweiphasigen Anlagen heute Mais, morgen Stroh und übermorgen Küchenabfalle nutzen, um Biogas zu generieren. Ideale Bedingungen um die Bioenergie technisch zum unangefochtenen Alleskönner der Erneuerbaren hochzurüsten.
Die Universität Hohenheim arbeitet nun an drei Erweiterungen, die zweiphasige Biogasanlagen effizienter machen und die Biomethanproduktion auf die Gasnachfrage abstimmen.
1. Hochdruck im Reaktor
Problem bisher: Zurzeit muss das gewonnene Biogas aufwändig zu Biomethan veredelt und schließlich noch komprimiert werden, damit es in das unter Hochdruck betrieben Erdgasnetz gespeist werden kann. Diese beiden Schritte will die Universität überflüssig machen.
Lösung: Statt den Druck künstlich zu erhöhen soll er im zweiten Biofermenter ganz natürlich entstehen, weil die Forscher das frisch erzeugte Gas erst ab 100 Bar entweichen lassen. So kann es ohne weitere Verdichtung in die Hochdruckerdgasleitung gespeist werden. Positiver Nebeneffekt: Durch den Druck lassen sich Biomethan und Kohlendioxid leichter trennen. Das Biogas wird also schon im Fermenter nahezu auf Erdgasqualität veredelt.
2. Gärresterecycling
Problem bisher: Einige Substratarten sind in gewöhnlichen Biogasanlagen praktisch nicht abbaubar. Solange am Ende des Vergasungsprozesses Reststoffe und ganze Pflanzenteile gewissermaßen unverdaut zurückbleiben, lässt die Effizienz der Anlagen zu Wünschen übrig. Sie lässt sich nur durch eine sorgfältige Auswahl und Optimierung der Substrate verbessern.
Lösung: Statt die Substrate zu optimieren, konzentrieren sich die Forscher auf den unverdauten Gärrest. Er wird zermahlen, von einer Pilzkultur zersetzt und dann erneut vergärt.
3. Bedarfsgerechte Gaserzeugung
Problem bisher: Heutige Biogasprozesse sind träge und empfindlich gegen Eingriffe. Die produzierte Gasmenge lässt sich nicht variieren und dem Gasbedarf anpassen. Und die Speicherung überschüssigen Gases ist aufwändig und kostenintensiv.
Lösung: Mit einer speziellen Steuertechnik wollen die Forscher die Methan-Produktion in den zweiphasigen Biogasanlagen flexibel regeln, indem sie den Zufluss des Flüssigkeitsgemischs vom ersten in den zweiten Fermenter regulieren. Die Flüssigkeit enthält Zuckerverbindungen, Alkohole und Fettsäuren und ist maßgeblich für die Gasproduktion verantwortlich. Sinkt die Stromnachfrage, wird die Flüssigkeitszufuhr reduziert.
Die Projekte der Universität Hohenheim werden von zahlreichen industriellen Partnern unterstützt. Die Bundesregierung fördert die Forschungsarbeit der drei Projekte mit 4,6 Millionen Euro. (Denny Gille)
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