Bei dem neuen Energiespeicherkonzept der TU Wien wird Alternativenergie genutzt, um aus Biomasse wertvolles Methan herzustellen. Man koppelt dazu Kleinkraftwerke mit Biogasanlagen und nutzt die überschüssige elektrische Energie in Zeiten von Produktionsspitzen dazu, sauberes Methan aus Bioabfällen zu erzeugen. So lässt sich Energie CO2-neutral mit hohem Wirkungsgrad speichern und ins bereits bestehende Erdgasnetz einspeisen. Dieses neuartige Konzept wird auf der Hannover Messe 2015 erstmals öffentlich vorgestellt.
Spezielle Gas-Filtertechnik
Das Herzstück der Anlage ist die Gas-Filtertechnologie (Gas-Permeation), die an der TU Wien entwickelt wurde. Spezielle Membranen filtern wertvolles Methan aus dem Biogas. Den Erfolg dieser Technik wurde bereits in großen Versuchsanlagen im Industriemaßstab demonstriert. Nun entwickelten Wissenschaftler der TU Wien ein Konzept, mit dem sich neben Methan auch der zweite Hauptbestandteil von Biogas nutzen lässt – nämlich das Kohlendioxid.
Ökostrom wird genutzt, um Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff aufzuspalten. Den dabei gewonnenen Wasserstoff setzen die Forscher mit dem aus dem Biogas abgeschiedenen Kohlendioxid um und gewinnen dabei nochmals Methan. Durch diese Methanisierung von CO2 könne die Methanausbeute aus Biogas verdoppelt werden.
Kohlendioxid zu Methan umwandeln
Eine Biogasanlage liefert rund um die Uhr gleichmäßig Methan und CO2. Die elektrische Energie, die aus Photovoltaik, Windkraft oder anderen alternativen Stromquellen kommt, kann hingegen stark schwanken. Das CO2 lässt sich einfach zwischenspeichern und überschüssiger Strom somit in Spitzenzeiten zur Elektrolyse verwenden. Letzlich wird die elektrische Energie in Form von Methan gespeichert – einem hochreinen, umweltfreundlichen Brennstoff, der in das bereits bestehende Erdgasnetz eingespeist werden kann. Somit ist es nicht nötig, eigens eine neue Infrastruktur dafür zu errichten.
Die Filtertechnologie kommt dabei auf zweifache Weise zum Einsatz – abhängig davon, ob gerade überschüssiger Strom für die Elektrolyse zur Verfügung steht oder nicht. Dieselbe Membran filtert einerseits das Biogas und andererseits das Gas, das bei der Methanisierung von CO2 entsteht. Nur das Methan wird durchgelassen, nicht umgesetztes Kohlendioxid und Wasserstoff werden wieder zurückgeführt, sodass das gesamte CO2 schließlich Schritt für Schritt vollständig methanisiert werden kann.
Durch die Membran-Filtertechnik kann sehr reines Methan gewonnen werden. Somit ist es problemlos möglich, die bestehenden Richtlinien und Grenzwerte für die Einspeisung von Gas in lokale Erdgasnetze einzuhalten.
Neben dieser Neuheit präsentiert die TU Wien auf der Hannover Messe weitere zehn ressourcen- und energiesparende Lösungen in den Themenbereichen Integrated Industry, Biotechnologie, Maschinen, Gebäude sowie „Energie- und Wasserversorgung (Halle13 – Stand E10).
