Verbundprojekt: Einsatz der biologischen Methanisierung für Power-to-Gas Konzepte
Im Zuge der Energiewende soll das bestehende, zentral ausgerichtete Energiesystem mit einem hohen Anteil an konventioneller Stromerzeugung in ein dezentrales System mit einem hohen Anteil erneuerbarer Energien überführt werden. Die Integration der von Fluktuation betroffenen erneuerbaren Energien in den Strommarkt erfordert für den weiteren Ausbau jedoch lastseitige Flexibilität und Vektoren zwischen den verschiedenen Energienetzen (Erdgas-, Strom- und Wärmenetze).
Power-to-Gas Technologien sind solche vielversprechenden Vektor- oder Speichertechnologien, die eine Verknüpfung dieser Netze ermöglichen und damit eine Schlüsseltechnologie der Energiewende darstellen.
Aus fluktuierend anfallendem erneuerbarem Strom, zum Beispiel aus Windkraft- oder Photovoltaik-Anlagen, kann über die Elektrolyse Wasserstoff erzeugt werden. Im Anschluss wird Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff zu Methan umgewandelt. Dieses Methan (auch als Substitute Natural Gas (SNG) bezeichnet) kann in das vorhandene Erdgasnetz eingespeist werden, um dort gespeichert, transportiert und zur bedarfsgerechten Rückverstromung (zum Beispiel in Blockheizkraftwerken) oder im Bereich der Mobilität äußerst flexibel genutzt zu werden.
Die Methanerzeugung wird derzeit mit katalytisch-thermochemischen Verfahren (Sabatier-Prozess) erprobt. Eine weitere interessante Möglichkeit, aus elektrischer Energie über Wasserstoff Methan zu erzeugen, besteht über den biologischen Weg, bei dem hydrogenotrophe Methanbakterien H2 und CO2 zu Methan umwandeln.
In diesem Verbundprojekt werden verschiedenen Ansätze zum Einsatz der biologischen Methanisierung in Power-to-Gas Konzepten bearbeitet. Dabei beschäftigen sich drei Projekte mit technischen Innovationen, ein übergeordnetes Projekt führt eine System- und Prozessanalyse durch.
