Potentiale zur energetischen Nutzung von Biomasse in der ... - EPFL

Technologien, Konversionspfade und Anlagetypen 133
Bundesamt für Energie BFE
Fazit
Unter der Annahme, dass langfristig sowohl für die Herstellung von Bioethanol wie auch von Fischer-
Tropsch Biotreibstoff lignozellulose Biomasse genutzt wird, sind die Perspektiven für Ethanol als Alternative
zu konventionellem Benzin unter den derzeitigen Rahmenbedingungen vergleichsweise
deutlich weniger attraktiv als die Aussichten für Fischer-Tropsch Diesel (vergl. Figur 31 und Figur 33). 112
In Bezug auf die Herstellungskosten wird Ethanol auch 2040 vermutlich noch teurer sein als fossiles
Benzin. Ein entscheidender Preisvorteil kann Bioethanol durch den Erlass der Mineralölsteuer verschafft
werden. Eine CO 2 -Abgabe auf Treibstoffen würde die Position von Ethanol im Hinblick auf die
angestrebte rasche Erhöhung des Marktanteils wesentlich stärken.
Anlagetyp 9i Herstellung von biogenem Methan für gasbetriebene Motorfahrzeuge,
produziert in gewerblich/industriellen Biogasanlagen auf der Basis von biogenen
Abfällen und aufbereitet zu Erdgasqualität
Der Erdgasverbrauch und der Anteil des Erdgases am Gesamtenergieverbrauch in der Schweiz weist
eine überproportionale Steigerung auf. Der Anteil des Erdgases für den Treibstoffmarkt ist jedoch verschwindend
klein. Die Nutzung von Biogas beschränkt sich in der Schweiz zurzeit auf das von der
Kompogas AG ins Erdgasnetz eingespeiste Biogas. Aus wirtschaftlichen Gründen produzieren heute
die Kompogasanlagen allerdings vornehmlich Elektrizität und nicht Treibstoff.
Charakterisierung von Prozess und Anlagen
Die Herstellung von Biogas in Erdgasqualität für gasbetriebene Motorfahrzeuge auf der Basis von biogenen
Abfällen erfolgt in einem zweistufigen Prozess:
(1) Erzeugung von Biogas in gewerblich/industriellen Biogasanlagen („Kompogasanlagen“). Dieser
erste Teilprozess sowie eine typische Anlage ist in Kapitel 7.5.3 beschrieben.
2) Aufbereitung des Biogas zu Erdgasqualität, welches normalerweise ins bestehende Erdgasnetz
eingespeist wird oder allenfalls an lokalen Zapfsäulen zur direkten Betankung genutzt werden könnte.
Dieser zweite Teilprozess und eine typische Anlage werden untenstehend beschrieben. Die Kostenzusammenstellung
in bezieht sich hingegen auf eine typische Gesamtanlage, bestehend aus Biogas und
Aufbereitungsanlage.
Technik der Aufbereitungsanlage Biogas zu Erdgasqualität
Die Anlage dient zur Aufbereitung von Biogas zu Erdgasqualität. Das so gewonnene Gas kann in ein
Erdgasnetz eingespeist werden, da sich die Qualität des gewonnen Gases von handelsüblichem Erdgas
nicht unterscheidet. Die Anlage und Prozesssteuerung wird durch die Firma Sterling Fluid Systems
(Schweiz) AG in Schaffhausen geliefert.
Neben der Verdichtung, Entfeuchtung (durch Kondensation und Gaswäsche) sowie Entschwefelung
(durch Aktivkohle) des Biogases ist in der Anlagentechnik eine Trenntechnologie mittels Gaswäsche
(Absorption) zur Abtrennung von CO 2 von CH 4 integriert, die im Reingas insbesondere für das Erdgasnetz
„einspeisefähiges“ Methangas enthält. Parallel wird das abgetrennte CO 2 durch Strippung separat
entsorgt. Eine Zwischenentgasung mit der Rückführung des „Flash“-Gases zum Eintritt der Anlage
sorgt für die Minimierung der CH 4 -Verluste (= Optimierung der Ausbeute).
Die Prozesse zur Erreichung des Verfahrensziels umfassen folgende Schritte:
112 Bei diesem Vergleich spielen auch Skaleneffekte zuungunsten von Bioethanol mit hinein. Deren Einfluss kann
aufgrund der Gegenüberstellung von Anlagen gleicher Grösse (200 MW th ) in Tabelle 34 abgeschätzt werden.