Dezentrale Wasserstoffaufbereitung von Biogas durch Dampfreformierung - Ein BMWK-gefördertes Verbundvorhaben

In BioH2Ref wurde 2022 bis 2024 eine BtX-Pilotanlage zur Wasserstoffherstellung aus Biogas aufgebaut und betrieben. Biogasanlagen laufen derzeit aus der EEG-Vergütung und suchen nach wirtschaftlichen Anschlusskonzepten. Deutschland benötigt eine Sektorenkopplung und hat Wasserstoff als den Rohstoff, der eine nachhaltige Energiewende ermöglicht identifiziert. Anders als bei der Elektrolyseroute wird hier, da Biogas und nicht Strom als Primärenergieträger verwendet wird, die nutzbare Energie durch die Wasserstoffaufbereitung nicht reduziert. Grüner Wasserstoff aus Biogas ist also der ideale Rohstoff, um eine Wasserstoffinfrastruktur aufzubauen, solange erneuerbarer Strom nicht im Überfluss zur Verfügung steht. Das Projekt untersucht auf der technischen Seite den Einfluss der Rohbiogasqualität auf die Wasserstoffqualität, die real zu erreichenden Wirkungsgrade des Prozesses, die Abwärme Integration der Wasserstoffaufbereitung in die Gesamtanlage, sowie die konstruktiven und verfahrenstechnischen Optimierungen der Rohbiogasaufbereitung und Reformerdimensionierung. Außerdem wurde eine ganzheitliche Betrachtung der THG-Emissionen durchgeführt. Es wurde des Weitern die Wirtschaftlichkeit des Gesamtkonzeptes bewertet und damit Empfehlungen für eine weitere Verbreitung der Technologie erarbeitet.
 
Das Verbundvorhaben wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz mit 1.265.455 € gefördert.

Teilvorhaben: Aufstellung und Versuchsbetrieb einer Pilotanlage

Im Teilvorhaben der BtX energy GmbH wurde unsere 100 kg/d-Pilotanlage auf dem Biogashof Schleupen in Krefeld installiert und von uns betrieben.
 
Das Teilvorhaben wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie mit 634.717 € gefördert.
 
Mehr zum Förderprogramm unter https://www.energetische-biomassenutzung.de/

Ergebnisse

Der Projektstart von BioH2Ref begann 2022 mit der Modifikation einer Methanreformeranlage für den direkten Einsatz mit Biogas. Die Anlage wurde im Herbst 2022 fertiggestellt und erstmalig mit Erdgas zu Testzwecken betrieben, im Frühjahr 2023 wurde sie nach Erteilung der Baugenehmigung und Integration dann auch am Zielort Krefeld wieder in Betrieb genommen.

Die Anlage wurde dort mit einer Vielzahl an Versuchsreihen zwei Jahre lang optimiert und modifiziert, bis die Projektziele übererfüllt wurden.

Die Reformeranlage schafft heute 115 % der ursprünglich ausgelegten Nennleistung und mit 60 % Kaltgaswirkungsgrad auch mehr als die im Projekt erwartete Effizienz.

In 2025 soll sie in die kommerzielle Nutzung überführt werden, hierfür wird die Demonstrator-Tankstelle zur Abfüllanlage für Flaschenbündel umgerüstet. 

 

 

 

 

Projektpartner

Werner Schleupen Stromerzeugung

Bereitstellung von Biogas und Überwachung des Versuchsbetriebes der Pilotanlage

Institut für Industrieofenbau und Wärmetechnik, Aachen

Prozessanalyse und Treibhausgas- /Ökobilanzierung der Wasserstoffaufbereitung