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Samstag, 11.07.2015, 07:28 Alter: 319 Tage

PFI weiht Power-to-Gas-Pilotanlage ein


Gemeinsam mit der rheinland-pfälzischen Wirtschaftsministerin Eveline Lemke haben Ralph Rieker, der Vorstandsvorsitzende des Pirmasenser Prüf- und Forschungsinstituts (PFI), Institutsleiterin Dr. Kerstin Schulte und der Oberbürgermeister der Stadt Pirmasens, Dr. Bernhard Matheis, am 24. Juni die im Energiepark Pirmasens-Winzeln errichtete Power-to-Gas-Pilotanlage eingeweiht. „Mit dieser hochinnovativen Pilotanlage setzt das PFI ein weit sichtbares Zeichen für die Energiewende in Rheinland-Pfalz“, sagte Lemke.

 

In der PFI-Pilotanlage kommt das neuartige Power-to-Gas-Verfahren zum Einsatz, welches das PFI in Kooperation mit der Universität Mainz entwickelt hat. Es nutzt die so genannte „biologische Methanisierung“, eine innovative Lösung, um überschüssigen Strom aus Windkraft- und Photovoltaik-Anlagen im Erdgasnetz langfristig zu speichern. Das Verfahren hat sich im Technikumsmaßstab erfolgreich bewährt und soll nun mittels der großtechnischen Pilotanlage erprobt und durch weitere Forschungsprojekte optimiert werden.

 

Mit der Pilotanlage ist es möglich, pro Jahr bis zu 440.000 m³ Biomethan aus Wind- und Solarstrom in Verbindung mit dem Kohlendioxid aus Biogas zu erzeugen. Der über das Power-to-Gas-Verfahren ins Erdgasnetz eingespeiste Überschussstrom kann dann über Gaskraftwerke zurückgewonnen werden. Das deutsche Gasnetz mit seinen Rohrleitungen und Kavernen erlaubt eine Speicherung von einem Äquivalent von 200 Terawattstunden Strom über mehrere Monate hinweg. Das entspricht rund einem Drittel des Stromverbrauchs der Bundesrepublik Deutschland. Gerade diese Langzeit-Speichermöglichkeit unterscheidet Power-to-Gas von anderen Speichertechnologien wie Batterien, Pumpspeicher oder Power-to-Heat, die eine wirtschaftliche Energiespeicherung lediglich über einige Tage ermöglichen.

 

Herzstück der Pilotanlage sind Hochleistungsreaktoren zur Biosynthese von Methan (CH4) aus Kohlenstoffdioxid (CO2) und Wasserstoff (H2). Im Unterschied zur technischen Methansynthese, die unter relativ hohen Temperaturen (ab ca. 300 °C) und relativ hohem Druck  (10 bis 30 bar) abläuft, was zu hohen Prozesskosten führt, kommen bei der biologischen Methanisierung methanbildende Mikroorganismen zum Einsatz, die lediglich bei Temperaturen von etwa 35 bis 65 °C und geringem Druck (1 bis 7 bar) arbeiten und den Prozess so weitaus wirtschaftlicher machen. Als CO2-Quelle für die Methanerzeugung dient der CO2-Anteil von Biogas, welches im Energiepark Pirmasens-Winzeln von der Forschungsbiogasanlage des PFI produziert wird. Der Wasserstoff wird durch Elektrolyse aus Wind- und Sonnenenergie gewonnen und dem Biogas beigemischt.

 

Die wärmeliebenden Methanbakterien „verdauen“ Kohlendioxid und Wasserstoff zu Methan (Biogas) und Wasser. Die Methankonzentration steigt dabei kontinuierlich bis auf über 95 Volumenprozent an. Das so gewonnene Biogas ist hochwertig und kann ins Gasnetz eingespeist werden, während das entstandene Wasser zusammen mit der gebildeten Biomasse wieder in die Biogasanlage zurückgeführt wird.

Das Power-to-Gas-Forschungsprojekt des PFI ist somit ein wichtiger Baustein zur Entwicklung von Stromspeichern, eine der größten Herausforderungen, die zum Gelingen der Energiewende bewältigt werden muss. Beim laufenden Ausbau der erneuerbaren Energien wird künftig über zunehmend längere Zeiten mehr Strom produziert werden als direkt nachgefragt wird.

 

Die neue Pilotanlage ist Teil einer Bioraffinerie, die der Forschung und Entwicklung dient. Die Pilotanlage erforderte Investitionen von rund 3,1 Millionen Euro, die zur Hälfte vom PFI finanziert werden. Die verbleibende Finanzierung in Höhe von rund 1,55 Millionen Euro erfolgt aus Fördermitteln, je zur Hälfte aus dem Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) und aus Landesmitteln. Zudem förderte das Land die Erschließung des Energieparks durch die Stadt Pirmasens mit einer Million Euro. „Wir sind überzeugt, dass das Geld gut angelegt ist“, sagte Lemke. „Kaum irgendwo sonst ist Know-how derart gut aufgestellt und vernetzt wie beim PFI: Entwicklung und Innovation arbeiten hier Hand in Hand!“

 

Im Anschluss an die Pilotphase beabsichtigt das Prüf- und Forschungsinstitut Pirmasens e.V. mit Partnern ein Geschäftsmodell zur großtechnischen Herstellung von Methan aus Stromüberschüssen zu entwickeln und es an Standorten in Rheinland-Pfalz zur Anwendung zu bringen.