Biogas für Brennstoffzellen

FAL zeigt Möglichkeiten zur effizienten Verknüpfung beider Technologien

In einem von der European Science Foundation (ESF) finanzierten Workshop trafen sich Ende Februar 2004 Experten aus dem In- und Ausland in der Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft (FAL), um die neuesten Ergebnisse auf dem Gebiet der Nutzung von Biogas in Brennstoffzellen auszutauschen. Es wurden die technischen Möglichkeiten einer Umwandlung von Biogas in biogenen Wasserstoff diskutiert und die bestehenden Probleme bei der Bereitstellung elektrischer Energie unter Einsatz von Brennstoffzellen analysiert.

Vor dem Hintergrund der europäischen Umwelt- und Klimaschutzziele gewinnt die Erzeugung von Biogas sowie der Einsatz innovativer Technologien zur Nutzung des Gases immer mehr an Bedeutung, da hiermit ein wichtiger Beitrag zur Ressourcenschonung und zur Minderung von CO2-Emissionen geleistet werden kann. Da Brennstoffzellen das Gas flammlos in Strom und Wärme umwandeln, können auch in kleinen dezentralen Anlagen hohe elektrische Gesamtwirkungsgrade und sehr geringe Abgasemissionen erreicht werden.

Dieser zukunftsträchtige Weg wird derzeit vom FAL-Institut für Technologie und Biosystemtechnik zusammen mit dem Anlagenhersteller farmatic biotech energy ag im Pilotmaßstab auf dem Forschungsgelände der FAL erprobt. Bei diesem von der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. geförderten Projekt wird Biogas zunächst biologisch gereinigt und im Anschluss zu hochreinem Wasserstoff aufbereitet. Dieser biogene Wasserstoff wird in Polymer-Elektrolyt-Membran Brennstoffzellen (PEMFC) unterschiedlicher Bauart zur Strom- und Wärmeerzeugung genutzt. Die hohen Ansprüche an die Brenngasqualität, die bei Einsatz von PEMFC erfüllt werden müssen, können von der jetzt erstmals im Pilotmaßstab erprobten Technik zur Gasaufbereitung und Wasserstoffreformierung sicher eingehalten werden. Damit wird die Möglichkeit eröffnet, PEM-Brennstoffzellen, die in wenigen Jahren in Massenproduktion für den Automobilsektor gefertigt werden, für die CO2-neutrale dezentrale Strom- und Wärmeerzeugung einzusetzen. Die hohen Anforderungen des Automobilsektors hinsichtlich der Kosten und Zuverlässigkeit von Brennstoffzellen kommen somit auch der stationären Anwendungen zugute. Der Pilotversuch zeigt gleichzeitig, dass auf diesem Wege auch der für zukünftige Brennstoffzellenfahrzeuge benötigte Wasserstoff über die Erzeugung von Biogas aus organischen Abfällen und nachwachsenden Rohstoffen mit relativ einfacher Technik gewonnen werden kann.

Das große Interesse, dass Vertreter aus Industrie und Wissenschaft anlässlich des ESF-Workshops an dem Pilotvorhaben zeigten, ist für die Wissenschaftler vom FAL-Institut für Technologie und Biosystemtechnik ein Beweis dafür, dass diese Nutzungsform von Biogas völlig neue Perspektiven für eine nachhaltige Energieerzeugung eröffnet. Trotz der bereits erzielten Erfolge, ist jedoch noch ein erheblicher Forschungs- und Entwicklungsaufwand notwendig, bevor Brennstoffzellen in der landwirtschaftlichen Praxis eingesetzt werden können. Für das FAL-Institut für Technologie und Biosystemtechnik ist daher eine praxisnahe Zusammenarbeit mit Industrieunternehmen eine wichtige Voraussetzung für die Weiterentwicklung dieser attraktiven Technik.

Kontaktadresse:

Dir. u. Prof. Dr.-Ing. Peter Weiland
Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft
Institut für Technologie und Biosystemtechnik
Bundesallee 50, 38116 Braunschweig
Email: peter.weiland@fal.de