Die funktionsfähige Nutzung von Biogas zur Energiegewinnung

Im Rahmen des auf die kosteneffiziente Anwendung von Biogas aus anaeroben Zersetzungsprozessen in Brennstoffzellen gerichteten AMONCO-Projekts studierte und bestimmte man die Substrate, die in den Fermenter gegeben werden.

Die anaerobe Zersetzung ist ein biologischer Prozess, bei dem organische Abfälle wie Viehdung und Produkte der Nahrungsmittelverarbeitung zur Erzeugung von Biogas verwendet werden, das in erster Linie aus Methan und Kohlenstoffdioxid besteht. Entweder unter natürlichen Bedingungen oder in einer kontrollierten Umgebung werden organische Abfälle in einen Container (Fermenter) gegeben, in dem die Zersetzung des pflanzlichen oder tierischen Materials stattfindet. Nach der Aufspaltung der organischen Materialien in Teile nutzbarer Größe werden diese in organische Säuren umgewandelt, aus denen Methangas gewonnen wird.

Heutzutage werden anaerobe Zersetzungstechnologien weitläufig für Agrarabfälle genutzt, außerdem erkannte man ihr Potenzial zur Herstellung von Biogas-Brennstoffen. Jedoch werden bei der Nutzung von Biogas in Brennstoffzellen zur Strom- und Wärmeerzeugung Spurengase produziert, die die Brennstoffzellen beschädigen können. Deshalb ist der kosteneffiziente Einsatz von Biogas in Brennstoffzellen zur Energiegewinnung zum Scheitern verurteilt, sofern die schädlichen Spurengase nicht vermieden, entfernt oder vermindert werden können.

Vor diesem Hintergrund wurden im Rahmen des AMONCO-Projekts umfassende und eingehende Biogasanalysen zur Bestimmung der schädlichen Spurengase durchgeführt. Die Forscher entwickelten moderne Verfahren zur Kontrolle des anaeroben Prozesses und zur kosteneffizienten Biogasreinigung zur Anwendung in Brennstoffzellen. Darüber hinaus soll ein entwickeltes wissensbasiertes Tool zur Entscheidungsunterstützung erwartungsgemäß gesteigerte Funktionen zur Vorhersage von Spurengasen im Verhältnis zu den fermentierten Substraten liefern. Ein entscheidender Faktor zur genauen Prognose der Spurengase ist die Bestimmung der Zusammensetzung des Biogases.

Dazu wurde eine umfassende Analyse der in den Fermenter gegebenen Substrate durchgeführt. Diese umfasste Eingeweide und Innereien von Rind und Schwein sowie sonstige tierische Organe, die in unterschiedlichen Proportionen kombiniert wurden und so zu verschiedenen Mischungen führten. Für alle Substrate und Mischungsparameter wie Gesamtstickstoff, Trockenmasse, organischer Anteil und Fette wurden die flüchtigen Fettsäuren eingehend bestimmt. Es wird ein Joint-Venture-Abkommen mit potenziellen Biogas-/Brennstoffzellenbetreibern, mit Finanzinstitutionen zur Unterstützung möglicher Projekte bzw. mit Energiedienstleistungsunternehmen angestrebt.