
Das PSI und Energie 360° freuten sich am 11. Januar über die Auszeichnung mit dem Watt d’Or 2018. (Bild: BFE)
Die Energie aus Bioabfällen effizient nutzen: Eine am Paul-Scherrer-Institut PSI entwickelte und gemeinsam mit dem Zürcher Energieversorger Energie 360° erfolgreich getestete Technologie macht das möglich. Sie holt deutlich mehr Biomethan aus den Abfällen heraus als herkömmliche Verfahren. Für diesen wichtigen Beitrag zu einer nachhaltigen Energieversorgung wurden das PSI und Energie 360° nun in der Kategorie Erneuerbare Energien mit dem Watt d’Or 2018 des Schweizer Bundesamts für Energie ausgezeichnet.
In biologischen Abfällen schlummert ein großes Potenzial an Energie. In der Schweiz fallen allein im Siedlungsabfall etwa 1,3 Millionen Tonnen Bioabfälle pro Jahr an; hinzu kommen 270.000 Tonnen gesammelte Grüngutabfälle sowie rund 200.000 Tonnen Klärschlamm aus der Abwasserreinigung. Bereits heute gibt es Verfahren, mit denen aus diesen Abfällen Biogas gewonnen wird. Über das Erdgasnetz gelangt diese Energie unter anderem wieder zurück in die Haushalte.
Besonders vielversprechend sind jene Verfahren der Biogasherstellung, die aus dem Rohbiogas, das bei der Vergärung der biologischen Abfälle entsteht, Methan erzeugen – also künstliches Erdgas. Doch das Rohbiogas enthält nur zu etwa sechzig Prozent Methan. Die restlichen vierzig Prozent sind Kohlendioxid, das bisher mit großem Aufwand abgetrennt und nicht weiter verwendet wird.

Im Januar 2017 ging der Cosyma-Container auf Reisen: Die am PSI entwickelte Methanisierungsanlage wurde von der ESI-Plattform für einen Langzeittest nach Werdhölzli abtransportiert. (Bild: PSI / M. Dzambegovic)
Die am PSI entwickelte und nun ausgezeichnete Technologie vermeidet diesen letzten Schritt. „Statt das CO2 abzutrennen, führen wir Wasserstoff zu und regen diesen zu einer Reaktion mit dem Kohlendioxid an. Dabei entsteht zusätzliches Methan”, erklärt Serge Biollaz, unter dessen Leitung die Technologie entwickelt wurde. Dieses als Direkt-Methanisierung bekannte Verfahren erhöht die Methan-Ausbeute deutlich: Am Ende wird das Rohbiogas nahezu vollständig zu Methan umgesetzt. „Zudem ist das so erzeugte Biomethan von so hoher Qualität, dass es ohne zusätzliche Aufbereitung in das Erdgasnetz eingespeist werden kann”, sagt Biollaz.
Eine der größten Herausforderungen für die Praxistauglichkeit des Verfahrens ist, dass die Zusammensetzung der Bioabfälle variiert und damit auch die Zusammensetzung des Rohbiogases. Um das Verfahren unter realen Bedingungen zu testen, hat sich das PSI mit dem Zürcher Energieversorger Energie 360° zusammengetan. Die gemeinsam aufgebaute Testanlage namens Cosyma ist in einem Container untergebracht und kann so zu Biogasanlagen transportiert und dort direkt angeschlossen werden. Im ersten Halbjahr 2017 bestand die Cosyma-Anlage einen Tausend-Stunden-Praxistest an der Biogasanlage der Biogas Zürich AG am Klärwerk Werdhölzli. Das mit Cosyma aus Klär- und Vergärgasen produzierte Biomethan wurde dabei in das Zürcher Erdgasnetz eingespeist und lieferte eine Gasmenge, die ausreichte, um ein Einfamilienhaus mit Heizwärme und Warmwasser zu versorgen. „Mit dem Langzeittest konnten wir zeigen, dass unser Verfahren bereit ist für eine industrielle Umsetzung”, freut sich Biollaz. (Quelle: PSI)
Link: Schweizer Energiepreis Watt d’Or, Bundesamt für Energie (BFE), Bern • Versuchsplattform ESI – neue Wege zum Energiesystem der Zukunft, Paul Scherrer Institut, Villigen
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