IntenseMethane

Prozessintensivierung und –flexibilisierung einer mit Bioabfall betriebenen Trockenfermentationsanlage durch die biologische Methanisierung von wasserstoffreichen Synthesegasen

01.01.2020

30.06.2023

FKZ-Nr.:

03EI5405

Das Ziel des Projekts ist es, in einer bestehenden Trockenfermentationsanlage für organische Abfälle wasserstoffreiches (Synthese)-Gas aus einer Holzvergasungsanlage zu Methan umzuwandeln. Dabei sollen der Einfluss der zugeführten Gase auf die biologische Methanisierung sowie die erzielbaren Gasausbeuten bzw. Umwandlungsraten untersucht werden. Besonderer Fokus liegt hierbei auf der Teer- und Kohlenmonoxid-Fracht des Synthesegases. Neben dem Proof-of-Concept der Kopplung einer industriellen Trockenfermentationsanlage und dem Holzvergaser sollen die einzelnen Prozessschritte hinsichtlich der Maximierung der Synergieeffekte und unter dem Aspekt der Sektorkopplung optimiert werden. Dies betrifft vor allem die Stickstoffreduktion im Synthesegas.

Im BMWi-Projekt IntenseMethane wird die Möglichkeit zur Kopplung eines Holz-Vergasers an eine Trockenfermentationsanlage für organische Abfälle untersucht, um so zusätzliches Methan aus holzartigen Reststoff-Bestandteilen zu gewinnen.

Biogas, Biomassevergasung, Biomethan, KWK, Strom, Validierung Marktpotenzial, Wärme

Die FAU führt Laboruntersuchungen mit dem Substrat (Perkolat) aus der Trockenfermentation und synthetisch gemischten Synthesegasen nach den exakten Zusammensetzungen des Synthesegases aus der LiPRO-Anlage durch. Der Fokus hierbei liegt auf dem Einfluss der Teerfracht des Synthesegases. Weiterhin werden Proof-of-Concept Versuche mit realem Holzgas aus einer Laborvergaseranlage durchgeführt. Erst wenn die Machbarkeit im Labor bewiesen ist, kann die Kopplung in der realen Anlage vollzogen werden, um Risiken zu minimieren.

Die LiPRO Energy beschäftigt sich mit der Kopplung des Holzgaswerks (HGW) an den Bekon Trockenfermenter. Zusammen mit dem Projektpartner Bekon werden sicherheitstechnische und rechtliche Rahmenbedingungen beleuchtet und Lösungen erarbeitet. Außerdem wird der Betrieb des Gaserzeugers mit reduzierter Stickstofffracht angestrebt. Hierzu wird im Vergasungsmittel Luft mit technischem Sauerstoff substituiert. Im Rahmen von Messkampagnen an einer Bestandsanlage werden Kenntnisse generiert, anhand derer dann Optimierungen, zum Bau eines geeigneten Gaserzeugers für die Kopplung abgeleitet werden.

BEKON beschäftigt sich mit der Kopplung des LiPRO Holzgaswerks (HGW) an den Bekon Trockenfermenter. Zusammen mit dem Projektpartner LiPRO werden sicherheitstechnische und rechtliche Rahmenbedingungen beleuchtet und Lösungen erarbeitet. Außerdem wird der Trockenfermenter so angepasst, dass ein Betreib mit Holzgas möglich ist. Hierzu werden Gaseindüsungen im Fermenter integriert und die Messtechnik erweitert.

Die RWTH ist verantwortlich für den Dauerbetrieb des Trockenfermenters mit Synthesegas. Dazu werden vorgeschaltet Messkonzepte zur Erfassung des eingesetzten Synthesegases entwickelt sowie konzeptionelle Arbeiten zur Kopplung der beiden Anlagen übernommen. Weiterhin werden auslegungstechnische und messtechnische Arbeiten zum Erreichen eines stickstoffabgereicherten Betriebs des eingesetzten Vergasers durchgeführt. Der Fokus der Arbeiten liegt auf der messtechnischen Erfassung des erzeugten Synthesegases, der darin enthaltenen Teere sowie einer stofflichen und energetischen Bilanzierung der Anlagen.