Steigerung der Wirtschaftlichkeit von Biogasanlagen durch Umwandlung von Biogas zu flüssigem Biomethan zur Langzeitspeicherung von Energie

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Steigerung der Wirtschaftlichkeit von Biogasanlagen durch Umwandlung von Biogas zu flüssigem Biomethan zur Langzeitspeicherung von Energie"

Meike Gerstle
vor 7 Jahren
Abrufe

1 Steigerung der Wirtschaftlichkeit von Biogasanlagen durch Umwandlung von Biogas zu flüssigem Biomethan zur Langzeitspeicherung von Energie Korbinian Nachtmann 9. Internationale Energiewirtschaftstagung an der TU Wien IEWT

2 Agenda Biomasse, Biogas Motivation Lösungsmöglichkeiten Aufbereitungsverfahren Einsatzgebiet Projekt flüssiges Biomethan aus Biogas Ausblick Projekt flüssiges Biomethan aus Biogas Zusammenfassung Hochschule Landshut 1

3 Bedeutung der Bioenergie Abbildung 0: Bedeutung der Bioenergie innerhalb der Erneuerbaren Energien; Deutschland 2013 Quelle: unendlich-viel-energie.de Hochschule Landshut 2

4 Was ist Biogas? Hauptkomponenten: Vol.-% Methan (CH 4 ), Siedepunkt: -161 C Vol.-% Kohlendioxid (CO 2 ), Sublimation: -78 C Spurenanteile: Schwefelwasserstoff (H 2 S), Ammoniak (NH 3 ), Stickstoff (N 2 ), Sauerstoff (O 2 ), Wasserstoff (H 2 ), Wasserdampf (H 2 O) Hauptenergieträger: Methan, Heizwert von 10 kwh/m³ Treibhauspotenzial: Methan 25 mal stärker als Kohlendioxid Hochschule Landshut 3

5 Motivation Energiepolitik Förderrahmen Erneuerbarer Energien Rückgang binnenländischer Erdgasgewinnung Ukrainekonflikt Fehlende Wärmeabnehmer Flexibilisierung oder Grundlast EEG Vergütung 20 Jahre Durchschnittspreis Strom Börse ,28 Cent/kWh el Base Gaspreis Börse aktuell 2,14 Cent/kWh th Abbildung 1: Zahl der Biogasanlagen in Deutschland Quelle: Fachverband Biogas Hochschule Landshut 4

6 Lösungsmöglichkeiten Aufbereitung von Biogas und Einspeisung ins Erdgasnetz Kryogene Aufbereitung von Biogas zu gasförmigen Methan und flüssigem Kohlendioxid flüssigem Methan und flüssigem Kohlendioxid flüssigem Methan und festem Kohlendioxid Hochschule Landshut 5

7 Gasförmiges Methan und flüssiges Kohlendioxid Abbildung 2: Gasaufbereitungsverfahren Haffmans Quelle: Pentair Haffmans Hochschule Landshut 6

8 Gasförmiges Methan und flüssiges Kohlendioxid Gasförmiges Methan zur Einspeisung in das Erdgasnetz oder als Substitut fossiler Kraftstoffe (Biogastankstelle) Flüssiges Kohlendioxid für Brauereien und Gewächshäuser Hochreine Produkte Mehrertrag von ca. 65 /t CO2 Temperatur min : ca. -25 C Druck max : ca. 17,5 bar Abbildung 3: Gewächshaus Quelle: ando-technik Hochschule Landshut 7

9 Flüssiges Methan und flüssiges Kohlendioxid Abbildung 4 und 5: Gasaufbereitungsverfahren GtS Quelle: Umwelttechnik Bojahr Hochschule Landshut 8

10 Flüssiges Methan und flüssiges Kohlendioxid Flüssiges Methan als Substitut fossiler Kraftstoffe oder Energiespeicher Flüssiges Kohlendioxid für Brauereien und Gewächshäuser Geringer Methanschlupf Hochreine Produkte Mehrertrag von ca. 65 /t CO2 Ertrag von 350 /m³ LBM Temperatur min : ca C Druck max : ca. 48 bar Abbildung 6: LNG/LBM Schwerlastfahrzeug Quelle: gowithnaturalgas.ca Hochschule Landshut 9

11 Flüssiges Methan und festes Kohlenstoffdioxid Flüssiges Methan als Substitut fossiler Kraftstoffe, Energiespeicher oder hochreiner Grundstoff für die chemische Industrie festes Kohlendioxid für Lebensmittelkühlung oder Oberflächenbehandlung Hochreine Produkte Mehrertrag von ca. 150 /t CO2 Ertrag von ca. 350 /m³ LBM (Bis zu 1,5 pro Liter?) Temperatur min : ca C Druck max : 1 bar Abbildung 7: Trockeneis Quelle: trockeneis4you Hochschule Landshut 10

12 Flüssiges Methan und festes Kohlenstoffdioxid Abbildung 8: Gasaufbereitungsverfahren Hochschule Landshut Hochschule Landshut 11

13 Abbildung 9 und 10: Dampfdruckkurven Kohlendioxid und Methan Hochschule Landshut 12

14 Ausblick Forschungsprojekt Hochschule Landshut Nachweis eines kontinuierlichen Betriebes des Wärmetauschers Abbildung 11: Wärmetauscher Abbildung 12: Trockeneisbildung auf V2A Abbildung 13: Laboranlage Hochschule Landshut 13

15 Zusammenfassung Aufbereitung von Biogas als Option für die Sicherung eines wirtschaftlichen Betriebs von Biogasanlagen möglich Erdgasnetz nicht mehr zwingend notwendig Mehrkosten lassen sich durch zusätzliche Einnahmen ausgleichen Anlagen zur Rohgasaufbereitung bereits Verfügbar Saisonelle Energiespeicherung durch Erhöhung der Energiedichte um den Faktor 1000 möglich Produktabnehmer für maximale Gewinnspanne nötig Hochschule Landshut 14

16 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Staatlich gefördert durch Projektpartner Unterstützt durch Hochschule Landshut 15

17 Korbinian Nachtmann Technologiezentrum Energie Hochschule Landshut Am Lurzenhof 1 D Landshut Tel.: Fax: korbinian.nachtmann@haw-landshut.de

Ähnliche Dokumente

Alternative Wertschöpfung von Biogasanlagen durch Tieftemperaturumwandlung von Biogas in flüssiges Biomethan und Trockeneis

Alternative Wertschöpfung von Biogasanlagen durch Tieftemperaturumwandlung von Biogas in flüssiges Biomethan und Trockeneis Korbinian Nachtmann Forum Econogy 2016.; Donnerstag 22. September, Agenda Motivation