Die Energiegewinnung aus erneuerbaren Ressourcen liefert häufig keine kontinuierliche Versorgung, sondern sie verläuft in Peaks und Tälern. Speichermöglichkeiten würden diese Kurve abflachen. An einer solchen arbeitet das Fachgebiet Abfallwirtschaft der BTU gemeinsam mit der Hochschule Flensburg im Projekt WeMetBio: Für das Gelingen der Energiewende stellt die Systemintegration und Kopplung der verschiedenen erneuerbaren Energiequellen inklusive deren Speicherung und des Transportes eine entscheidende Herausforderung dar. Gleichzeitig stehen Windkraft-, Solar- und Biogasanlagenbetreiber vor der Herausforderung, wirtschaftliche Post-EEG Konzepte für Bestandsanlagen zu entwickeln.
Überschüssige Energie erzeugt Wasserstoff
Vor diesem Hintergrund ist im Fachgebiet Abfallwirtschaft die Nutzbarmachung bislang nicht nutzbarer erneuerbarer Energien (Stichwort: Abschaltung von Windkraftanlagen bei Überangebot) wesentlicher Forschungsgegenstand. Der regenerativ erzeugte Strom soll zur Gewinnung von Wasserstoff eingesetzt werden. Dieser wird unter Reaktion mit CO2 zur Erzeugung von Methan eingesetzt. Mit Methan als gasförmigem Energieträger, Kraftstoff oder chemischem Ausgangsstoff ist die Verknüpfung zu anderen Sektoren und Wirtschaftskreisläufen sehr gut möglich. Dadurch wird die indirekte Nutzung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen vorangetrieben und dessen Speicherung bzw. Transportierbarkeit verbessert.
Patentierte Technologie
Mit diesem Ziel kommt ein sogenanntes Rieselbettverfahren zur biologischen Methanisierung zum Einsatz, das im Fachgebiet Abfallwirtschaft entwickelt wurde und bereits patentrechtlich geschützt ist. Wesentliche Vorteile liegen in der hohen Produktgasqualität bei geringem Eigenenergieverbrauch und in der hohen Prozessstabilität, Steuerbarkeit und Flexibilität gegenüber den gegebenen fluktuierenden Randbedingungen. Zugleich ist mit der technologischen Lösung direkt die Verminderung von Treibhausgasemissionen verbunden. Daher ist die Nutzbarmachung von CO2 von hervorzuhebender Bedeutung, da es direkt als C-Quelle zur Gewinnung des Energieträgers Methan dient. Es kann von einer realen CO2-Kreislaufwirtschaft gesprochen werden.
Infolge der technologischen Entwicklungen und Optimierung des Rieselbettverfahrens der vergangenen Jahre am Fachgebiet wird die Integration in den Energieverbund von Windkraftanlagen, emissionsintensiven Industrieprozessen, Biogas-/Biomethananlagen bzw. mechanisch-biologischer Abfallbehandlungsanlagen zur Methaneinspeisung und Weiterleitung im Erdgasnetz angestrebt.
Starke Kooperationen
In Zusammenarbeit mit der GICON GmbH erfolgt momentan die Auslegung und Maßstabsübertragung auf anwendungsnahe Konzepte für verschiedene Standorte.
Konkret erfolgt die Bearbeitung einer Durchführbarkeitsstudie für die „Bedarfsgerechte Speicherung fluktuierender erneuerbarer (Wind-) Energie durch Integration der Biologischen Methanisierung im Rieselbettverfahren im Energieverbund in Schleswig-Holstein“ (WeMetBio-Projekt) zur Ermittlung eines effizienten und wirtschaftlichen Konzeptes unter Einbindung ausgewählter Projektstandorte.