Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) kann aus Reststoffen der Agrar- und Forstwirtschaft unter anderem ein Synthesegas aus Kohlenstoffmonoxid, Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff herstellen. Forschenden des KIT ist es nun zum ersten Mal gelungen, daraus Methan zu produzieren, das nach entsprechender Aufbereitung direkt in das Erdgasnetz eingespeist werden und fossiles Gas ersetzen könnte. Bei der dazu eingesetzten Dreiphasen-Methanisierung wird ein Katalysator in einer Flüssigkeit suspendiert. Diese befindet sich in einem Blasensäulenreaktor, durch den das Synthesegas strömt.

Grüner Wasserstoff als Grundlage

Im Energy Lab 2.0 wird „grüner“ Wasserstoff und Kohlendioxid aus der Luft in Methan umgewandelt. Das geschieht in großen Containeranlagen mittels Wabenmethanisierung und Dreiphasen-Methanisierung. 
In beiden Methanisierungsformen wird Wasserstoff aus der Wasser-Elektrolyse zusammen mit CO₂ aus der Luft oder CO aus der Biomassevergasung in Methan, Wasser und Wärme umgewandelt.

Methan hat laut KIT gegenüber Wasserstoff den Vorteil, dass es sich problemlos in das bestehende Erdgasnetz einspeisen lässt und somit uneingeschränkt verteilt, gespeichert und genutzt werden kann. Das gewonnene Methan lässt sich auch als Kraftstoff einsetzen. 
 „Der im Synthesegas enthaltene Kohlenstoff wurde während der mehrstündigen Versuchsdauer stabil und nahezu vollständig in Methan gebunden“, sagt Raphael Küchlin vom Engler-Bunte-Institut (EBI) des KIT, der den Versuch leitete. „Durch den Einsatz der Biomasse als Kohlenstoffquelle ist das produzierte Gas treibhausgasneutral und es lässt sich sofort und ohne Anpassung unserer Speicher-, Verteil- und Nutzinfrastruktur nutzen.“

Wichtig für Energieunabhängigkeit

Erstmals erprobt wurde bei dem Versuch auch eine neu entwickelte Aktivierungsmethode für den Methanisierungskatalysator, die Forschende am EBI entwickelten und durch die eine deutliche Vereinfachung des Verfahrens erreicht wird. Durch den erfolgreichen Test der am Energy Lab 2.0 am KIT aufgebauten Prozesskette konnten die Wissenschaftler nun einen wichtigen Baustein für eine zukünftige Klimaneutralität im Realbetrieb demonstrieren. „Aus landwirtschaftlichen Neben- und Abfallprodukten lässt sich also Methan produzieren, das in das Erdgasnetz eingespeist werden kann und dort fossiles Erdgas ersetzt“, so Küchlin.

Weitere Informationen: www.elab2.kit.edu/power2gas.php