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Biogasaufbereitung


Biogasaufbereitung und die Produktion von Biomethan sind ein Prozess der Gastrennung und heute weitgehend Stand der Technik. Eine Reihe verschiedener Technologien zur Erzeugung eines Biomethan-Gasstromes von ausreichender Qualität zur Nutzung als Kraftstoff für automotive Zwecke sowie zur Einspeisung in bestehende Erdgasnetze sind bereits kommerziell verfügbar und haben ihre technische Machbarkeit und ihre Wirtschaftlichkeit unter Beweis gestellt. Dennoch wird auf internationalem Niveau intensiv an einer weiteren Optimierung und Weiterentwicklung der bestehenden sowie an der Entwicklung neuartiger Technologien in diesem Umfeld geforscht. Alle Technologien weisen sowohl spezifische Vor- als auch Nachteile auf und die Erfahrung zeigt, dass keine dieser Technologien die ultimativ beste Lösung für alle denkbaren Aufbereitungssituationen darstellt. Die Auswahl der wirtschaftlich optimalen technischen Lösung hängt vielmehr von einer ganzen Reihe von Einflussfaktoren ab: Menge und Qualität des Rohbiogases, das aufbereitet werden soll, die angestrebte Biomethanqualität und die Verwendung des produzierten Gases, die Betriebsweise der vorgeschalteten Biogasanlage sowie Art und Konstanz der eingesetzten Substrate sowie die lokalen Umstände am Anlagenstandort. Diese Auswahl ist vom Planer und vom zukünftigen Betriebsführer der Aufbereitungsanlage auf einer möglichst breiten Wissensbasis zu treffen.


Abbildung: Prinzipfließbild einer Biogasaufbereitungsanlage zur Begriffsbestimmung

Wie bereits erwähnt ist Biogasaufbereitung ein Prozess der Gastrennung bei dem das Rohbiogas im Wesentlichen in zwei Teilströme aufgespalten wird: den methanreichen Biomethan-Strom sowie den kohlendioxidreichen Offgas- oder Schwachgas-Strom. Da keine technische Realisierung eine perfekte Trennung bereitstellen kann, beinhaltet dieser Abgasstrom immer noch einen gewissen Gehalt an Methan der abhängig von der Methanausbeute der angewendeten Technologie ist. Ob dieser Gasstrom an die Atmosphäre abgegeben werden darf, oder ob eine weitere Behandlung erforderlich ist, hängt von folgenden Faktoren ab: Methangehalt im Schwachgas, Methanschlupf der Aufbereitungsanlage (Methanmengenstrom im Schwachgas bezogen auf Methanmengenstrom im Rohbiogas) sowie Gesetzeslage am Anlagenstandort.


Abbildung: Die wesentlichsten Schritte bei der Biogasaufbereitung

Die Biogasaufbereitung hat zum Ziel, einen methanreichen Gasstrom mit bestimmten Spezifikationen zu liefern. Abhängig von der Rohbiogaszusammensetzung umfasst diese Aufgabe die Abtrennung von Kohlendioxid (und damit auch die Erhöhung des Heizwertes und des Wobbe-Index), die Trocknung des Gases, die Abscheidung von Spurenkomponenten wie Sauerstoff, Stickstoff, Schwefelwasserstoff, Ammoniak oder von Siloxanen, sowie die Verdichtung des Gases auf den für die spätere Verwendung erforderlichen Druck. Des Weiteren können Maßnahmen wie die Odorierung des Gases (Zugabe des erdgastypischen Geruchsstoffes, erforderlich bei Einspeisung in ein lokales Niederdruck-Erdgasnetz) oder die Heizwertanpassung durch Propandosierung erforderlich sein.


Abbildung: Die wesentlichsten Prozessschritte bei der Biogasaufbereitung