Prof. Dr.-Ing. Percy Kampeis
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28.02.2011

Die gewonnenen Daten bestätigen, dass die Druckwasserwäsche der Technikumsanlage die bekannten Abhängigkeiten zeigte. Niedrige Temperatur, hohe Waschwasservolumenströme und hoher Druck in der Absorptionskolonne führen zu besseren Aufbereitungsergebnissen. Bei der Gaspermeation zeichnete sich eine deutliche Tendenz ab, wonach bei konstanter Transmembran-Druckdifferenz (TMP) mit niedrigen Retentatdrücken bessere Methan-Konzentrationen erzielt werden können. Bei konstantem Retentatdruck liefern hohe TMP die besseren CH4-Werte. Jedoch ist ein großer TMP immer mit einem hohen Verlust von Methan mit dem Permeat verbunden, was die Wirtschaftlichkeit stark in Frage stellt. Allerdings ist zu berücksichtigen, dass die Membrantrenntechnik der Technikumsanlage nicht die theoretisch zu erwartenden Ergebnisse liefern konnte. Der Grund hierfür ist nach Angabe des Herstellers der zu geringe Feed-Volumenstrom für das in der Technikumsanlage verwendete Membranmodul. Deshalb konnten lediglich Trends erkannt werden, die es jedoch erlauben, das Potential des kombinierten Verfahrens durchaus als hoch einzustufen. Insbesondere konnte gezeigt werden, dass der Druckwasserwäsche nachgeschaltete Membranmodule das Biogas ohne eine Zwischenkompression recht effektiv trocknen können. Ersetzt man eine Trocknungsanlage durch eine Membrananlage mit gleichen Investitionskosten, so erhält man zusätzlich zur Biogastrocknung eine Erhöhung des Methananteils. Für die gleiche Biogasreinheit ist beim kombinierten Verfahren ohne zusätzliche Investitionskosten eine Energieeinsparung in der Druckwasserwäsche, z. B. bei der Pumpenleistung des Waschwasser- volumenstroms, sehr gut möglich.

Ziel des Vorhabens ist eine Optimierung der Aufbereitung von Biogas zur Einspeisung ins Erdgasnetz. Hierzu soll eine Kombination des Verfahrens der nassen Wäsche bzw. der Druckwasserwäsche mit dem Verfahren der Membrantrennung erfolgen. Beide Verfahren eignen sich derzeit nicht für den Betrieb von Anlagen mit geringen Gasmengen. Daher ist das vorrangige Ziel des Forschungsvorhabens, durch Kombination beider Verfahren eine bessere Wirtschaftlichkeit zu erreichen, so dass eine Einspeisung des Biogases in das Erdgasnetz auch für kleine landwirtschaftliche Betriebe effizient möglich wird. Es wird eine Versuchsanlage aufgebaut, in welcher das Biogas aufbereitet und ständigen Kontrollen unterzogen wird. Bei den Kontrollen werden folgende Daten gewonnen: Brennwert, Heizwert, Dichte, Wobbe-Index, CH4-, H2S-, O2- und CO2-Gehalt des Gases. Es erfolgt eine ständige Optimierung des Prozesses. Die Ergebnisse sollen nach erfolgter Auswertung öffentlich gemacht werden und in die Praxis umgesetzt werden. Weiterhin soll die im Laborbetrieb erforschte Anlage in kleinen Betrieben eingesetzt werden. Dies bedeutet eine praktische Weitergabe der Ergebnisse direkt an den Verbraucher.