Watt-d’Or-Preis für effiziente Energie aus Bioabfällen

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