Erdgas aus erneuerbaren Energien gewinnen

Ein neues Reaktorkonzept von MAN und ZSW wandelt Rohgas aus der AER-Biomassevergasung des Forschungsinstituts in Erdgassubstitut SNG um.

Auch Wasserstoff aus der Elektrolyse von Überschussstrom etwa aus Windkraftanlagen kann so nach Zugabe von Kohlendioxid in Erdgas-Ersatz umgewandelt werden.

Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) und die MAN Gruppe entwickeln derzeit eine neue Technologie zur Gewinnung von Erdgassubstitut aus erneuerbaren Energien.
Ein an die Einspeisung in das Erdgasnetz angepasster DWE-Reaktor der Konzerntochter MAN Turbo AG erzeugt aus Biomasse-Rohgas das Erdgassubstitut SNG (Substitute Natural Gas). Nach erfolgreichem Laborbetrieb haben die Partner Mitte Mai einen Prototyp des Reaktors auf der Chemiemesse „Achema“ vorgestellt. Die Technik zur Herstellung des Biomasse-Rohgases, das AER-Verfahren, stammt vom Forschungsinstitut ZSW.

Auch Überschussstrom etwa aus Windkraftanlagen kann der Reaktor nach einer Elektrolyse zusammen mit dem Treibhausgas Kohlendioxid in Erdgassubstitut umwandeln.

„Der Energiemix der Zukunft wird mehr und mehr erneuerbare Energien enthalten“, sagt Dr. Michael Specht, Leiter der Abteilung Regenerative Energieträger und Verfahren am ZSW. „Deshalb steigt der Bedarf nach neuen Speichertechniken. Sie gewährleisten eine konstante Energieversorgung, unabhängig von wetterbedingten Schwankungen. Die neue Technik macht aus Wasserstoff und Kohlendioxid ein Erdgassubstitut, das wie herkömmliches Erdgas im Versorgungsnetz oder an Erdgastankstellen genutzt werden kann.“

Der Prototyp-Reaktor von ZSW und MAN baut auf dem bewährten Rohrbündelreaktor auf und wurde speziell auf die Bedürfnisse der erneuerbaren Energien angepasst. Bis zu 500 Grad heißes, wasserstoffreiches Gas aus der Biomassevergasung oder aus Windstromelektrolyse und Kohlendioxid wird in ihm katalytisch in Erdgassubstitut umgewandelt. Die Kühlung übernimmt eine Salzschmelze.

Sie gibt der Technik den Namen: Salzschmelzereaktor. Die Technologie ist durch ihre modulare Bauweise leicht auf größere Einheiten übertragbar.

Die Beteiligten erwarten eine baldige Umsetzung in ein kommerzielles Produkt. Nützlich wird die Technik für alle sein, die regeneratives Erdgas in das Erdgasnetz einspeisen wollen. Dazu gehören besonders Energieversorger.

Die Technik für die Rohgasherstellung stammt aus dem ZSW. Das AER-Verfahren (Absorption Enhanced Reforming) nutzt neben Holz auch Biomassereststoffe als Ausgangsmaterial. Hinzu kommt eine flexible Anpassung des entstehenden wasserstoffreichen Rohgases an die weitere Verwendung – zur Kraft-Wärme-Kopplung, zur Wasserstoffnutzung oder wie im aktuellen Fall zur Herstellung von Erdgassubstitut.

Das ZSW gehört zu den renommiertesten Forschungsinstituten auf den Gebieten Photovoltaik, regenerative Kraftstoffe, energiepolitische Systemanalyse, Batterietechnik und Brennstoffzellen. An den drei Standorten Stuttgart, Widderstall und Ulm sind derzeit rund 150 Wissenschaftler, Ingenieure und Techniker beschäftigt. Sie erwirtschaften einen Umsatz von rund 20 Millionen Euro.

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Dr. Michael Specht, Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg ZSW, Industriestr. 6,
D-70565 Stuttgart, Tel. +49/711/78 70-218, Fax. +49/711/78 70-200, michael.specht@zsw-bw.de, www.zsw-bw.de