Nachhaltige Wärmenutzung von Biogasanlagen - e-sieben.at

4.2 Aufbereitung von Biogas zu Biomethan und Netzeinspeisung
Eine weitere Möglichkeit Biogas auf effiziente Weise zu nutzen ist dieses zu Biomethan
aufzubereiten und es anschließend in das Erdgasnetz einzuspeisen. Der erste Schritt in
diesem Aufbereitungsprozess ist die Säuberung des Biogases von Unreinheiten, wie
Schwefelwasserstoff, Wasser, Stickstoff, Ammoniak, Siloxane, Partikel und Sauerstoff. Die
Entfernung dieser Stoffe und der benötigte Reinheitsgrad hängt von der Technologie des
zweiten Schrittes ab, in dem CO2 entfernt wird und der Methangehalt von 45-70 % auf über
95 % CH4 erhöht wird. Dadurch wird eine Erhöhung der Energiedichte erzielt. Kernstück
dieses ganzen Prozesses ist die Aufbereitungstechnologie, welche in 4 Kategorien unterteilt
wird:
Adsorptions-Technologie: Druckwechsel-Adsorption (PSA) (Abbildung 41)
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Absorptions-Technologien: Druckwasserwäsche, Physikalisch-organische Wäsche,
Chemische Wäsche (Abbildung 42)
Permeations-Technologien: Hochdruck-Membrantrennungsverfahren, Niederdruck-
Membrantrennungsverfahren
Kryogenetische Aufbereitungstechnologien
Die vorherrschende Methode ist die Druckwasserwäsche, in der unter Druck stehendes Gas
in eine Säule strömt, wo Kohlendioxid und andere Spurenelemente von dem
heruntertröpfelnden Wasser gereinigt werden. Das Gas strömt in entgegengesetzter
Richtung nach oben.
Nach Abschluss des Aufbereitungsprozesses, wird das Biomethan konditioniert (präzise
Abstimmung der Gaszusammensetzung und des Heizwertes), odorisiert und unter Druck
gesetzt, um eine Einspeisung in das Erdgasnetz zu ermöglichen.
In den letzten Jahrzehnten ist die Anzahl der Biogas-Aufbereitungsanlagen stetig gestiegen.
Derzeit werden in Deutschland etwa 140 Aufbereitungsanlagen betrieben. Auch in anderen
Ländern wie Schweden, Schweiz und Österreich wurden Aufbereitungsanlagen installiert.
Der große Vorteil von diesem System ist, dass das Gas, wenn es einmal eingespeist ist, im
Erdgasnetz nahezu unbegrenzt speicherbar ist. Es kann somit mühelos von jedem Kunden
mit Erdgasanschluss konsumiert werden. Sobald das Biomethan im Erdgasnetz ist kann der
volle Energiegehalt genutzt werden, da das Biogas an Standorten mit Wärmebedarf
konsumiert werden kann. Der größte Nachteil von Biogas-Aufbereitungsanlagen kann wie
folgt zusammengefasst werden:
Höhere Investitionskosten für die Aufbereitungstechnologie
Aufgrund der hohen Investitionskosten sind momentan nur größere Anlagen rentabel
Es wird Energie für den Aufbereitungs-Prozess benötigt
Die gesetzlichen Rahmenbedingungen sind in vielen Ländern nicht geeignet oder
nicht definiert
Das Konzept in dem speziell aus Abfällen Biogas hergestellt wird, welches anschließend zu
Biomethan aufbereitet wird, auch Waste-to-Biomethan (WtB) genannt, wird vom Projekt
UrbanBiogas in 5 europäischen Städten gefördert (Städtischer Abfall für die Einspeisung von
Biomethan in Erdgasnetze und zur Nutzung im Transport). In vielen europäischen Regionen
ist die Abfallentsorgung noch immer ein großes Problem und nur sehr wenige Anlagen
nutzen organischen Abfall für die Produktion von Biomethan.