Biogas Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.

 

Biomethan

Methan ist gleichermaßen der wesentliche Bestandteil von Erdgas wie auch von Biogas. Während Erdgas jedoch zu den fossilen Quellen zählt und seine Verbrennung zur Klimaerwärmung beiträgt, zählt Biomethan aus Biogas zu den erneuerbaren, klimaneutralen Energieträgern.

Die ersten drei Produktionsanlagen für Biomethan gingen 2006 in Deutschland in Betrieb. Inzwischen gibt es bereits ca. 170 Anlagen, die Biogas zu Biomethan aufbereiten und bis auf wenige Ausnahmen in das deutsche Erdgasnetz einspeisen.

Aktuell sind Biomethananlagen mit einer Produktionskapazität von 100.000 Nm³/h in der Lage, etwa 1 % des einheimischen Erdgasverbrauches zu substituieren. Würde man die gesamten deutschen Biogaskapazitäten zur Biomethanproduktion nutzen, könnten bereits etwa 10 % des fossilen Erdgases substituiert werden.

Der dynamische Ausbau der Produktionskapazitäten war weitgehend mit dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) verknüpft. Mit der jüngsten EEG-Novelle 2014 will die Bundesregierung die qualitative Entwicklung in den Vordergrund stellen. In diesem Zuge ist in nächster Zeit nur noch mit einer sehr moderaten Ausweitung der Biomethankapazitäten in den kommenden Jahren zu rechnen.

Unabhängig hiervon ist Biomethan ein wichtiger Baustein der Energiewende. Im Folgenden soll auf einige wesentliche Vorzüge, aber auch auf Grundlagen sowie Möglichkeiten und Chancen eingegangen werden.

Produktion, Transport und Speicherung

Biomethan entsteht durch die Aufbereitung von Biogas. Hierbei wird im Wesentlichen das Begleitgas Kohlendioxid mittels verschiedener technischer Verfahren aus dem Rohbiogas abgetrennt und das entstandene Produktgas von weiteren Bestandteilen gereinigt. Das so produzierte Biomethan ist chemisch gleichzusetzen mit Erdgas, kann somit ins Erdgasnetz eingespeist und nachfolgend auch wie Erdgas genutzt werden.

Derzeit werden in Deutschland fünf verschiedene Aufbereitungsverfahren - die Druckwechseladsorption, die Druckwasserwäsche, die chemische Absorption mit Aminlösungen, die physikalische Absorption mit organischen Lösungsmitteln und das Membrantrennverfahren - genutzt. Kryogene Gastrennungen sind demgegenüber hierzulande bisher nicht in großtechnischer Anwendung zu finden. Weitere Informationen zur Biogasaufbereitung finden Sie hier.

Deutschland hat ein sehr gut ausgebautes Erdgasnetz mit einer Gesamtlänge von ca. 530.000 km. Mit diesem Netz und den zugehörigen Kavernen kann das Biomethan hervorragend verteilt und auch gespeichert werden. Dies ermöglicht auch eine Entkopplung von Produktion und Nutzung sowie eine saisonale Steuerung hin zu den sogenannten „Dunkelmonaten“ (Zeiten, in denen andere, fluktuierende erneuerbare Energien nicht oder nur eingeschränkt zur Verfügung stehenden). Damit ist Biomethan ein geeigneter längerfristiger Speicher für erneuerbare Energien, der unabhängig vom Ort und Zeitpunkt der Produktion unmittelbar und bedarfsgerecht am Ort des Verbrauches zur Verfügung steht.

Nutzung

Biomethan kann bedenkenlos überall dort genutzt werden, wo auch Erdgas zum Einsatz kommt. Dazu gehören die gekoppelte Strom- und Wärmeproduktion (KWK), die direkte Wärmeerzeugung, der Einsatz als Kraftstoff und auch die stoffliche Nutzung in der chemischen Industrie.

Zudem kann Biomethan als Systemdienstleister für die bedarfsgerechte Strom- und Wärmeerzeugung eingesetzt werden und so zur Stabilisierung des zukünftigen Energiesystems beitragen.

Biomethan-BHKW (Seva Energie AG)

Im aktuellen Monitoringbericht zur Stromerzeugung aus Biomasse (DBFZ, 2015) wird festgestellt, dass der überwiegende Anteil des gehandelten Biomethans in KWK-Anlagen genutzt wird.

Biomethan ist aber auch für die direkte Wärmeerzeugung interessant, z. B. um Innenstädte mit erneuerbarer Wärme zu versorgen. Reines Biomethan oder Erdgas-Biomethan-Gemische können in vorhandenen Heiz- und Brennwertkesseln mit hoher Effizienz und ohne Umstellung verwendet werden. Regelungen im EEWärmeG und im EWärmeG Baden-Württemberg schaffen indirekte Anreize für die Wärmenutzung von Biomethan.

Auch der Einsatz von Biomethan im Transportsektor gilt als sinnvoller Nutzungsweg. Hierdurch wird gegenüber fossilen Kraftstoffen eine erheblich Emissionsvermeidung (THG, Feinstaub) erzielt. Biomethan kann ohne weitere technische Umrüstungen in Erdgasfahrzeugen eingesetzt werden. Aufgrund fehlender Alternativen wird Biomethan als wichtigster erneuerbarer Kraftstoff in verschiedenen Bereichen gesehen (z. B. Schwerlasttransport). Aber auch in der Landwirtschaft könnte Biomethan Zukunft haben, hier noch mit dem besonderen Charme des direkten Bezugs von Produktion und Nutzung.

Weitere Infos finden Sie hier.

Bild: TFZ Bayern

Perspektiven

Die aktuellen Rahmenbedingungen stellen die deutsche Biomethanwirtschaft vor einige Herausforderungen. Insbesondere der Ausbau der KWK-Nutzung stößt an Grenzen. Es gilt daher, intelligente Lösungen voranzubringen und die Vorzüglichkeit von Biomethan herauszustellen und zu nutzen. Dazu gehören sicherlich die hervorragende Transportfähigkeit und Speicherbarkeit. Aufgrund des ausgebauten Erdgasnetzes ist ein zusätzlicher umfangreicher Netzausbau nicht notwendig. Biomethan ist vielseitig und flexibel einsetzbar und kann bedarfsgerecht dort genutzt werden, wo der höchste Wirkungsgrad zu erzielen ist. Zu nennen sind aber auch die positiven Effekte auf den Klimaschutz. Diese kommen insbesondere unmittelbar zum Tragen, sofern fossile Energieträger ersetzt werden. Nicht unerwähnt bleiben soll die Verminderung der Importabhängigkeit von fossilen Energieträgern durch Biomethan.

Neben dem moderaten Neubau von Aufbereitungsanlagen kann unter Umständen die Umrüstung der vorhandenen Biogasanlagen von der bisherigen Vor-Ort-Verstromung auf die Biomethanproduktion erwogen werden. Vor dem Hintergrund der auslaufenden EEG-Vergütung sind Anlagen > 800 kWel mit einer unzureichenden Wärmenutzung von unter 50 % (1) für die Umrüstung prädestiniert.

Perspektiven bieten auch verbesserte und effizientere Verfahren, die zunehmende Bereitstellung von Regelenergie, die Kombination mit anderen erneuerbaren Energien (z. B. Power-to-Gas) oder die Nutzung von Rest-und Abfallstoffen. Aber auch die Verflüssigung (Liquid Biogas) und damit die Erweiterung des Einsatzfeldes im Transportsektor stellt eine weitere Möglichkeit dar. Vorstellbar sind zukünftig zudem die Erschließung von Auslandsmärkten und eine zunehmende Erdgassubstitution in der chemischen Industrie, sei es als Quelle für Wasserstoff oder zur Weiterverarbeitung hin zum gewünschten Zwischen- oder Endprodukt.

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