Thermochemische Herstellung von Wasserstoff aus Biomasse unter ...

3.1 Biogasherstellung
Tabelle 3: Elementarzusammensetzung und Heizwert der Maissorte „Doge“ [32]
Bestandteil Konzentration
C 44,3 %
O 42,8 %
H 6,3 %
N 1,05 %
S 0,3 %
Cl 0,3 %
Asche 5,0 %
17,1 MJ/kg
H u,wf
Gülle zeichnet sich durch einen im Vergleich zu Maissilage etwas höheren Methangehalt
im Rohgas von knapp 60 % gegenüber 52 bis 55 % bei Maissilage aus. Dafür
ist der Gasertrag bei Maissilage mit etwa 150 bis 200 l/kg feuchter Biomasse wesentlich
höher als bei Gülle mit nur etwa 15 bis 20 l/kg. Dieser Unterschied ist
hauptsächlich auf den wesentlich geringeren Trockensubstanz‐Gehalt von Gülle
von etwa 5 bis 10 % gegenüber etwa 30 % bei Maissilage zurückzuführen. Allerdings
liegt der Gasertrag auch bezogen auf die Trockensubstanz für Maissilage mit
etwa 530 bis 600 l/kg weit über dem für Gülle mit 270 bis 300 l/kg [29, 33]. Maissilage
ist insgesamt gesehen also das wesentlich hochwertigere Substrat, fällt aber
im Gegensatz zu Gülle nicht als Nebenprodukt an, sondern muss extra angebaut
werden.
Ein wichtiger Faktor zur Bewertung des Gesamtprozesses vom Substrat bis zum
Reinwasserstoff ist der Eigenbedarf an Strom und Wärme zur Biogaserzeugung.
Der Eigenstromanteil von tatsächlich betriebenen Anlagen schwankt sehr stark, er
liegt nach [34] zwischen 3,5 und 17,5 % der am BHKW erzeugten elektrischen
Bruttoleistung. Nach Mittelung und Abzug des Eigenbedarfs des BHKWs selbst
wird für diese Arbeit von einem Eigenstromanteil für die Biogaserzeugung von 2 %
des Energiegehalts des Rohbiogases ausgegangen. Der Wärmebedarf für die
Fermenterbeheizung wird nach [34] mit 17,5 % des Energiegehalts des Biogases
abgeschätzt.
Bei der klassischen Biogasnutzung zur Verstromung im BHKW ist zur Gasreinigung
nur eine Entschwefelung, eine Partikelabscheidung und eventuell eine Wasserabscheidung
erforderlich [35]. Die Umwandlung zu Reinwasserstoff hingegen ist
aufwändiger und ähnelt in hohem Maße der Wasserstofferzeugung aus Erdgas.
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