Bioressourcen für nachhaltige Wasserstoffnutzung

Kreislaufwirtschaft durch Bioressourcen‑Energie

Projektbeschreibung

Am Standort Leipzig betreibt das DBFZ Deutsche Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH im Forschungs- und Demonstrationsprojekt Pilot-SBG eine Bioraffinerie im Pilotmaßstab. In dieser Anlage auf über 1000 m² werden biogene Rest- und Abfallstoffe sowie Wasserstoff als Einsatzstoffe genutzt. Durch den Umwandlungsprozess entstehen daraus erneuerbares Methan und wertvolle Nebenprodukte.

In Fermentern entsteht zunächst aus den biogenen Substraten wie Getreidestroh, Rindergülle oder kommunalem Bioabfall das Biogas, welches überwiegend aus (Bio-)Methan (CH4) und Kohlenstoffdioxid (CO₂) besteht. Das enthaltene biogene CO₂ wird im nachgeschalteten Methanisierungsprozess mit Wasserstoff (H2) zu (E-)Methan umgewandelt. Tiefkalt verflüssigt kann dieses Methan als Kraftstoff im Verkehrssektor zur Anwendung kommen – als erneuerbares LNG. Bei hoher Auslastung wird der Pilotanlage etwa 1 Tonne Inputmaterial pro Woche zugeführt, wodurch 21 – 28 m³/Woche Biogas entstehen (entspricht einer Leistung von ca. 1 kW). Dessen Zusammensetzung liegt bei ca. 50 – 55 % CH₄, 45 – 50 % CO₂ und 250 – 500 ppm H₂S. In der Methanisierung wird ein CO₂-Umsatz von 98 % erreicht. Im Sinne einer ganzheitlichen Bioraffinerie werden, neben dem Methan, weitere Nebenprodukte aus dem Gärrest erforscht – insbesondere Dünger und Hydrokohle. Die kontinuierlich laufende Pilotanlage bildet dabei mit ihrer hohen Dichte an Messtechnik die Grundlage für die Entwicklung kommerzieller Anlagenkonzepte. Neben der Optimierung von Einzelprozessen sowie deren Schnittstellen und Wechselwirkungen können so auch übergreifende Stoff- und Energiebilanzen erarbeitet werden. Diese bilden wiederum die Grundlage für die Entwicklung wirtschaftlich tragfähiger und klimapolitisch nachhaltiger Lösungen.

Projektträger

Das Vorhaben läuft im Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr (BMV). Betreiber ist das Deutsche Biomasseforschungszentrum gemeinnützige Gmbh (DBFZ) in Leipzig. Die Pilotanlage dient als Forschungs- und Demonstrationsplattform zur Optimierung der Prozessparameter, zur Auswertung von Betriebsdaten und als Grundlage für Scale-up/kommerzielle Konzeptentwicklung.