Biogasaufbereitung zu Biomethan

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1 Biogasaufbereitung zu Biomethan Die Biogasanlage [Quelle: FNR]

2 Primärenergieproduktion aus Biogas in Europa 2006 Angaben in ktoe: ,7 ktoe = 62 TWh ,2 ktoe = 22 TWh [Quelle: EurObserv ER, Stand 2006] Kenndaten Biogas Deutschland > h/a [Quelle: Fachverband Biogas, 2008]

3 Biogasanlagen: Entwicklung Anlagenbestand und elektrische Leistung in Deutschland Anlagenbestand Installierte elektrische Leistung [MW] Anlagenbestand Installierte el. Leistung (MW) [Quelle: Fachverband Biogas, Stand 09/07] Anlagenbestand BGAs in Hessen [Quelle: LLH, Stand 05/08]

4 Anbau Nachwachsender Rohstoffe für die Biogasproduktion in Deutschland DMK: ca ha in 2007 (Biogasmais auf Stilllegungsflächen & Flächen mit Energiepflanzenprämie) Anbau Nachwachsender Rohstoffe für die Biogasproduktion in Deutschland Hintergrund: Landwirtschaftlich genutzte Fläche LF* in D: ca. 17 Mio ha (Vergleich Hessen: ca ha) Davon Ackerfläche in D: ca. 12 Mio ha (Vergleich Hessen: ha) Davon Dauergrünland in D: ca. 4,9 Mio ha (Vergleich Hessen: ca ha) ha Anbaufläche für NawaRo = 2 % der LF oder 3 % der AF Dies entspricht einer äquivalenten P el. von ca. 1 GW *LF: Ackerland, Dauergrünland, Haus- und Nutzgärten, Obstanlagen, Baumschulflächen, Rebland, Weihnachtsbaumkulturen (außerhalb des Waldes)

5 Warum eigentlich aufbereiten? [Quelle: Fachverband Biogas, 2006] Übersicht Biogasaufbereitungsverfahren (zur CO 2 - Abtrennung) Adsorption Permeation Kryogen Druckwechseladsorption (PSA) Druckwasserwäsche (DWW) Hochdruck Physikalische Niederdruck Chemische

6 Druckwechseladsorption Adsorption Permeation Kryogen Druckwechseladsorption (PSA) Druckwasserwäsche (DWW) Hochdruck Physikalische Niederdruck Chemische Druckwechseladsorption

7 Druckwechseladsorption Gasmoleküle CH 4 N 2 /O 2 H 2 O/ H 2 S Bio-Erdgas CO 2 Adsorption: Regeneration: Gasdruck Gasdruck hoch niedrig D R U CK W E CH S E L A D S O R P T I O N (deutsch kurz "DWA" /englisch kurz "PSA") Verdichter Vakuumpumpe Biogas CH 4 / CO 2 / N 2 / O 2 / H 2 O / H 2 S Abgas CO 2 / N 2 / O 2 / H 2 O / H 2 S [CarboTech, 2008] Druckwasserwäsche Adsorption Permeation Kryogen Kohlenstoffmolekularsieb Druckwechseladsorption (PSA) Druckwasserwäsche (DWW) Hochdruck Physikalische Niederdruck Chemische

8 Druckwasserwäsche (mit Regeneration) Druckwasserwäsche (ohne Regeneration)

9 Chemische /Wäsche (mit organischen Lösungsmitteln) Adsorption Permeation Kryogen Druckwechseladsorption (PSA) Druckwasserwäsche (DWW) Hochdruck Physikalische Niederdruck Chemische Chemische /Wäsche (mit organischen Lösungsmitteln)

10 Hochdruck Adsorption Permeation Kryogen Druckwechseladsorption (PSA) Druckwasserwäsche (DWW) Hochdruck Physikalische Niederdruck Chemische Hochdruck Retentate Feed Permeate Feed Retentate Permeate

11 Energiebedarf Biogasaufbereitung [ISET nach Schwalbenbach, Lange/Dalkia; Beil/ISET, 2008] Kosten Biogasaufbereitung Investkosten: ca. 1,2 1,5 Mio. (1.000 Nm³/h BG) ca. 0,5 0,8 Mio. (250 Nm³/h BG) Spezifische Betriebskosten: ca /MWh (1.000 Nm³/h BG) ca /MWh (250 Nm³/h BG) [ISET, Beil; Dalkia, Schwalbenbach/Lange, 2008]

12 100% % % % % % % % Wartungskosten /a Verfügbarkeit Verfügbarkeit und Wartungskosten Biogasaufbereitung (1.000 Nm³/h Rohgas) Verfügbarkeit Wartungskosten 0 chem. DWW Membran phys.org. Abs. PSA [ISET, Beil; Dalkia, Schwalbenbach/Lange, 2008] Biogasaufbereitungsprojekte in Deutschland (Stand: 04/2008) Güstrow Jameln Zeven Schwedt Werlte Rathenow Ronnenberg Ketzin Hardegsen Könnern Dorsten Borken Straelen Homberg Kerpen Willingshausen Darmstadt Amöneburg Fürth Mühlacker Schwandorf Maihingen Burgrieden Graben Pliening Freising In Betrieb Planung / Bau [ISET, Stand 04/08] 12

13 Biogasaufbereitungsprojekte in Deutschland (Stand: 10/2007) In Betrieb Planung / Bau [ISET, Stand 10/07] Biogasaufbereitung in Deutschland: Pliening [Bildquelle: ISET] 13

14 Biogasaufbereitung in Deutschland Aktuell 11 Anlagen in Betrieb Davon 2 Pilotanlagen (Aminwäscher) Mindestens 15 Projekte in Bau/Planung ca Nm³/h Rohgaskapazität ca. 80 MW el > 5 % der aktuellen Gesamtanlagenkapazität PSA vorherrschende Technologie DWW gewinnt deutliche Marktanteile Bisher 2 Selexol -Wäscher in Betrieb Erste großtechnische Aminwäsche in Planung Hessen goes biomethane [Bildquelle: ISET] [Quelle: LLH, Stand 05/08]

15 Erste Biogasaufbereitung in Hessen: Darmstadt - Wixhausen [Bildquelle: ISET] Projektvorstellung: BIOGASMAX Biogas as vehicle fuel Market Expansion to 2020 Air Quality [Bildquelle: ISET]

16 BIOGASMAX Biogas as vehicle fuel Market Expansion to 2020 Air Quality Projekteckdaten: EU-Forschungsprojekt 30 Partner aus 8 Nationen Gesamtbudget: 17 Mio. Laufzeit: Tätigkeiten ISET: [Bildquelle: ISET] Monitoring und Evaluierung aller Biogasproduktionsanlagen Monitoring und Evaluierung aller Biogasaufbereitungsanlagen Anwendung innovativer Technologien, wie Festbettfermenter und Ultraschalldesintegration Wissenstransfer u.a. im Bereich Biomethanproduktion durch Betreiber-Workshops BIOGASMAX Biogas as vehicle fuel Market Expansion to 2020 Air Quality Monitoring Biogas- Aufbereitungsanlagen: Bern (CH) Luzern (CH) Lille (F) Göteborg (S) Falköping (S) Västeras (S) Linköping (S)

17 Biogasmax: Biogasnutzung als Kraftstoff im europäischen Ausland Sweden Sweden France Switzerland Italy Preis Biomethan Stockholm 10 % unter Bezugspreis Benzin Gothenburg CNG: 12,25 SEK/m³ ; BM: 13,75 SEK/m³ Lille derzeit noch keine Nutzung Berne ca. 1 /kg Rome Nutzung (öffentlich / kommunal) Ja/Ja alle "Erdgas"- Tankstellen am Gasnetz haben BM-Mix derzeit noch keine Nutzung Ja/Ja Regulatorien keine Energie- und CO2-Steuer (besondere Konditionen für Taxis und Privatfahrzeuge, die in Stockholm gemeldete sind) keine Energie- und CO2-Steuer derzeit noch keine Nutzung an Kraftstoffpreis angelehnt Anzahl Fahrzeuge 51 Busse (95 % BM) - Taxis 110 Busse, ca. 70 LKWs derzeit noch keine Nutzung Bernmobil: 45 % Gasbusse (davon 63 % mit BM betrieben) 17 LKWs der Römer Müllabfuhr (Quelle: Deponiegas) Quelle Biogas Vorwiegend Klärgas und Abfälle (weniger NawaRos) Vorwiegend Klärgas und Abfälle (weniger NawaRos) Bioabfall, Klärgas (vormals) Vorwiegend Klärgas und Abfälle (weniger NawaRos) Deponiegas [ISET, 06/08] Biogas als Kraftstoff in Stockholm [Bildquelle: ISET]

18 Biogas als Kraftstoff in Stockholm [Bildquelle: ISET]...Fragen? Vielen Dank... [Bildquelle: Schmack Biogas AG]