Neu für kleine Biogasanlagen: Biomethanproduktion und CO₂-Verflüssigung
Die Alpha Engineering Services (AES) hat ein Verfahren entwickelt, mit dem sich Güllekleinanlagen unabhängig vom EEG machen können. Neben Biomethan können sie auch flüssiges CO₂ vermarkten.
Viele Betreiber von Güllekleinanlagen in der 75 kW-Klasse haben mehr Gülle und Mist im Stall, als sie für die Biogasanlage benötigen. Eine Erweiterung der Anlage im Strombereich ist nur mit viel Mühe möglich (wir haben kürzlich das Konzept der Erweiterung mit Satelliten-BHKW vorgestellt). Eine Alternative wäre der Umstieg auf die Biomethanproduktion und die Einspeisung von Biomethan ins Erdgasnetz.
Doch für Kleinanlagen sind bisherige Biomethanaufbereitungsanlagen zu teuer. So produziert eine Kleinanlage mit 75 kW pro Stunde etwa 30 m3 Rohbiogas oder 15 m3 Biomethan. Als wirtschaftlich dagegen gilt eine Aufbereitung ab 350 m3 Biomethan pro Stunde.
Aufbereitung für Kleinanlagen
Das könnte sich bald ändern. Denn die Alpha Engineering Services GmbH (AES) aus Frankenthal (Rheinland-Pfalz) hat jetzt den Prototypen einer kleinen Biogasaufbereitungsanlage entwickelt. Sie soll dazu beitragen, die Biomethanproduktion für kleinere Biogasanlagen mit unter 500 kW wirtschaftlich zu machen. „Wir haben vor sechs Jahren überlegt, dass für die wirtschaftliche Biomethanproduktion ein neues Geschäftsfeld nötig ist: Die CO₂-Vermarktung“, sagt Steffen Heute von AES. Denn immerhin besteht Rohbiogas zu etwa 50 % aus CO₂.
Für die Entwicklung hat AES mit der Dualen Hochschule Mannheim zusammengearbeitet. Das Verfahren funktioniert ähnlich wie die Druckwasserwäsche mit Hilfe der unterschiedlichen Löslichkeit von Gasen in Wasser. Hier wird das CO₂ in Wasser gelöst und so vom Methan getrennt. „Allerdings haben wir ein paar entscheidende Randbedingungen geändert“, sagt Heute. So benötigt eine herkömmliche Druckwasserwäsche viel Wasser, das sich nicht wiederverwenden lässt. Bei dem neuen AES-Verfahren dagegen lässt sich das Wasser fast vollständig erneut einsetzen.
Hochreines CO₂ entsteht
Es besteht aus einem dreistufigen Verfahren: Nach der Lösung in Wasser wird das CO₂ im zweiten Schritt in eine Strippinganlage übergeben. Ein Strippingmittel verstärkt das Auslösen aus dem Wasser. Am Ende lässt sich das CO₂ per Destillation vom Strippingmittel trennen. „Das CO₂ liegt in großer Reinheit vor, je nach Bedarf mit 99,5 bis 99,995 %“, erklärt Heute. Damit wäre es auch für die Lebensmittelindustrie tauglich. CO₂ wird heute aber auch für viele andere Prozesse massenhaft genutzt, z.B. zum Schweißen oder als Trockeneis für Kühltransporte. „Der Vorteil bei unserem Verfahren liegt darin, dass wir das CO₂ am Ende nicht noch verflüssigen müssen. Denn es liegt bereits bei 15 bar und – 30 °C in flüssiger Form vor und kann so gelagert werden“, sagt Heute.
Pilotbetriebe gesucht
Noch gibt es keine Praxiserfahrungen mit den Verfahren. „Wir rechnen aber damit, dass wir unter den Aufbereitungskosten der herkömmlichen Verfahren bleiben“, sagt er. Dazu kämen dann die Erlöse für das CO₂ als Rohstoff. AES sucht jetzt Landwirte, die bereit wären, gemeinsam mit dem Hersteller eine Pilotanlage zu errichten und das Verfahren im Alltag zu testen.
Viele Betreiber von Güllekleinanlagen in der 75 kW-Klasse haben mehr Gülle und Mist im Stall, als sie für die Biogasanlage benötigen. Eine Erweiterung der Anlage im Strombereich ist nur mit viel Mühe möglich (wir haben kürzlich das Konzept der Erweiterung mit Satelliten-BHKW vorgestellt). Eine Alternative wäre der Umstieg auf die Biomethanproduktion und die Einspeisung von Biomethan ins Erdgasnetz.
Doch für Kleinanlagen sind bisherige Biomethanaufbereitungsanlagen zu teuer. So produziert eine Kleinanlage mit 75 kW pro Stunde etwa 30 m3 Rohbiogas oder 15 m3 Biomethan. Als wirtschaftlich dagegen gilt eine Aufbereitung ab 350 m3 Biomethan pro Stunde.
Aufbereitung für Kleinanlagen
Das könnte sich bald ändern. Denn die Alpha Engineering Services GmbH (AES) aus Frankenthal (Rheinland-Pfalz) hat jetzt den Prototypen einer kleinen Biogasaufbereitungsanlage entwickelt. Sie soll dazu beitragen, die Biomethanproduktion für kleinere Biogasanlagen mit unter 500 kW wirtschaftlich zu machen. „Wir haben vor sechs Jahren überlegt, dass für die wirtschaftliche Biomethanproduktion ein neues Geschäftsfeld nötig ist: Die CO₂-Vermarktung“, sagt Steffen Heute von AES. Denn immerhin besteht Rohbiogas zu etwa 50 % aus CO₂.
Für die Entwicklung hat AES mit der Dualen Hochschule Mannheim zusammengearbeitet. Das Verfahren funktioniert ähnlich wie die Druckwasserwäsche mit Hilfe der unterschiedlichen Löslichkeit von Gasen in Wasser. Hier wird das CO₂ in Wasser gelöst und so vom Methan getrennt. „Allerdings haben wir ein paar entscheidende Randbedingungen geändert“, sagt Heute. So benötigt eine herkömmliche Druckwasserwäsche viel Wasser, das sich nicht wiederverwenden lässt. Bei dem neuen AES-Verfahren dagegen lässt sich das Wasser fast vollständig erneut einsetzen.
Hochreines CO₂ entsteht
Es besteht aus einem dreistufigen Verfahren: Nach der Lösung in Wasser wird das CO₂ im zweiten Schritt in eine Strippinganlage übergeben. Ein Strippingmittel verstärkt das Auslösen aus dem Wasser. Am Ende lässt sich das CO₂ per Destillation vom Strippingmittel trennen. „Das CO₂ liegt in großer Reinheit vor, je nach Bedarf mit 99,5 bis 99,995 %“, erklärt Heute. Damit wäre es auch für die Lebensmittelindustrie tauglich. CO₂ wird heute aber auch für viele andere Prozesse massenhaft genutzt, z.B. zum Schweißen oder als Trockeneis für Kühltransporte. „Der Vorteil bei unserem Verfahren liegt darin, dass wir das CO₂ am Ende nicht noch verflüssigen müssen. Denn es liegt bereits bei 15 bar und – 30 °C in flüssiger Form vor und kann so gelagert werden“, sagt Heute.
Pilotbetriebe gesucht
Noch gibt es keine Praxiserfahrungen mit den Verfahren. „Wir rechnen aber damit, dass wir unter den Aufbereitungskosten der herkömmlichen Verfahren bleiben“, sagt er. Dazu kämen dann die Erlöse für das CO₂ als Rohstoff. AES sucht jetzt Landwirte, die bereit wären, gemeinsam mit dem Hersteller eine Pilotanlage zu errichten und das Verfahren im Alltag zu testen.
