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Biogaseinrichtung


Kurzfassung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Biogaseinrichtung mit einem Hydrolysebehälter, welcher zur Durchführung einer Hydrolyse an einem biologisch abbaubaren Substrat ausgebildet ist, wobei bei der Hydrolyse ein Kohlendioxid enthaltendes Hydrolysegas entsteht; und einer Kohlendioxidabführeinrichtung, welche es vermag, im Hydrolysegas enthaltenes Kohlendioxid aus dem Hydrolysebehälter abzuführen. Vermittels der Abführeinrichtung ist das abgeführte Kohlendioxid einem Energiegasbehälter zugeführt oder zuführbar. Die Erfindung betrifft außerdem ein entsprechendes Verfahren.


Hintergrund

In Biogasanlagen oder Biogaseinrichtungen werden Substrate, organische Materialien, biologisch durch Mikroorganismen, Bakterien und/oder Enzyme zersetzt und abgebaut. Aufgrund der Komplexität der biologischen Prozesse und unterschiedlicher Ausgangssubstrate ist dabei der Methananteil im Biogas meist nicht konstant und kann zum Teil beträchtlich variieren.  Methan ist der Energieträger des Biogases, welcher beispielsweise durch Verbrennung oder Umsetzung in einer katalytischen Reaktion nutzbare Energie bereitzustellen vermag.


Problemstellung

Motoren brauchen in der Regel gleiche Kraftstoffqualitäten. Biogas aus herkömmlichen Biogasanlagen weist jedoch keine gleichbleibende Qualität auf. Es kommt zu Schwankungen des Methananteils im entstehenden Biogas. Selbst wenn ein konstant gleichartiges Substrat in die Biogaseinrichtung zugeführt wird, ist in der Regel die Zusammensetzung des erzeugten Biogases, insbesondere bezüglich des Methananteils, nicht konstant und variiert in nicht vorhersehbarer Weise.

Es existieren aktuell keine Lösungsansätze für die Einstellung eines Standardmethangehaltes. Denkbar wäre, Kohlendioxid auf dem Markt zu erwerben und zu dem Biogasendprodukt hinzu zumischen. Dies würde allerdings einen erheblichen Kostenfaktor bedeuten.


Lösung

Die wesentliche Neuerung der vorliegenden Erfindung ist eine räumliche Separierung der Prozessschritte der Biogasbildung in zwei Behälter zur Herstellung von Biogas mit konstantem Methananteil. In einem ersten Prozessschritt erfolgt im ersten Behälter die Anreicherung von Kohlendioxid. Durch die saure Umgebung (ein pH-Wert deutlich unter 7) werden methanbildende Bakterien unterdrückt und es entsteht somit kein Methan. Daraus folgt eine Anreicherung eines Biogasgemisches mit einem deutlich höheren, aber weiterhin schwankendem Methangehalt im zweiten Behälter. Durch eine geregelte Zufuhr von methanfreiem Biogas aus dem ersten Behälter wird anschließend ein Biogas mit definiertem Methananteil produziert.

Eine implementierte Sensortechnik ermöglicht die Überwachung von Prozessparametern.


Vorteile

  • geringere Kosten als bei nachträglicher Gasaufbereitung
  • verbesserte Einspeisbarkeit in Gasnetze
  • geringerer Anlagenverschleiß bei Nutzung von Biogas mit konstantem Methangehalt
  • Kohlendioxidverwendung als regenerative Quelle für eine chemische Methanerzeugung unter Verwendung von Wasserstoff

Anwendungsbereiche

  • Agrartechnologie
  • Verfahrenstechnik
  • Energietechnik

Service

  • Verkauf
  • Lizenzierung
  • Entwicklungskooperation

PVA Mecklenburg-Vorpommern AG

Christian Tholen
+49 381 497474-38
c.tholen@pva-mv.de
www.pva-mv.de
Adresse
Gerhart-Hauptmann-Straße 23
18055 Rostock



Entwicklungsstand

Machbarkeit


Patentsituation

  • DE 10 2013 108 264 anhängig

Stichworte

Biogas, Biogasanlage, Methan, Bakterien, Hydrolyse, organische Säuren, Hydrolyse, Acidogenese, Acetogenese, Methanogenese, konstanter Methananteil

Kontakt | Geschäftsstelle

TechnologieAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsstellenleiterin)

c/o PROvendis GmbH
Schloßstr. 11-15
D-45468 Mülheim an der Ruhr