BiogasGoesHydrogen

BiogasGoesHydrogen - Autarke Wasserstoffgewinnung aus Biogas mittels Reformierung und CO-Verbrennung

01.01.2022

31.12.2024

FKZ-Nr.:

03EI5435

Im Rahmen des Projektes wird ein additiv gefertigter, skalierbarer Reformierreaktor entwickelt, in welchem die Wärmebereitstellung durch eine interne Verbrennung des als Nebenprodukt anfallenden Schwachgases erfolgt. Hiermit soll eine Wasserstofferzeugung ohne den Einsatz von Elektrizität im Labormaßstab demonstriert werden. Mit einer Speicherung und Transport des Wasserstoffs mittels LOHC soll Biogasanlagen damit ein Beitrag zu einer Wasserstoffwirtschaft ermöglicht werden.

Wasserstoff wird zunehmend eine tragende Rolle für die zukünftige Energielandschaft zugesprochen. Aktuell übersteigen allerdings die dafür benötigten Mengen an erneuerbarem Strom, bezogen auf die Gewinnung von H2 aus der Elektrolyse, bei Weitem die aktuell vorhandenen Kapazitäten. Kurz- bis mittelfristig werden daher andere, nicht strombasierte Technologien für die Wasserstoffherstellung benötigt. Gleichzeitig ist nach derzeitigen EEG-Randbedingungen für viele Biogasanlagen nach 2030 kein wirtschaftlicher Betrieb mehr gegeben. Mit diesem Projekt soll Biogasanlagen eine alternative und wirtschaftliche Betriebsweise aufgezeigt werden. BiogasGoesHydrogen untersucht hierzu die Biogasreformierung zur autarken Wasserstoffherstellung ohne Einsatz von Elektrizität.

Biogas, Biokraftstoffe, Sektorkopplung, Validierung Marktpotenzial

Originalbild

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Der Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik führt zunächst ein Screening verfügbarer Reformierkatalysatoren durch. Im Fokus steht anschließend die Entwicklung und Untersuchung eines additiv gefertigten modularen Reformerkonzepts. Die Reformerentwicklung wird durch eine Prozesssimulation sowie einer Simulation der Strömungseigenschaften begleitet. Außerdem wird die Wasserstoffabtrennung mittels Nickel-Membranen experimentell untersucht.

WSReformer GmbH unterstützt bei der Entwicklung des Reformierreaktors und der Teststandkonzeption. Neben der sicherheitstechnischen Betrachtung einer Nachrüstlösung für Bestandsbiogasanlagen wird eine PSA zur Wasserstoffabtrennung dimensioniert. Außerdem beteiligt sich WSReformer an der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung.

Infrafürth GmbH liefert als Betreiber einer Biomethananlage Input für die Prozesssimulation und beteiligt sich an der Sicherheitsbetrachtung einer Nachrüstoption. Darüber hinaus wird eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung der Wasserstofferzeugung aus Biogas durchgeführt.

Hydrogenious LOHC Technologies beteiligt sich an der Simulation der gesamten Prozesskette. Eine Wasserstoffspeicherung mittels LOHC wird dimensioniert. Ebenso werden mögliche Business Cases für die Biogasreformierung aufgedeckt und die Wirtschaftlichkeit der verschiedenen Szenarien untersucht. Zuletzt prüft Hydrogenious die Übertragbarkeit der Prozesskette auf andere Industrieprozesse und die Wassersoff-Logistik.