STAND DER TECHNIK BEI DER BIOGAS- AUFBEREITUNG: IST DIE ZEIT DER KINDERKRANKHEITEN VORBEI?

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1 STAND DER TECHNIK BEI DER BIOGAS- AUFBEREITUNG: IST DIE ZEIT DER KINDERKRANKHEITEN VORBEI? Matthias Hafner / Technischer Berater Gas Agenda Biogas-Inhaltsstoffe und Einspeisung ins Netz Verfahrensprozesse Aufbereitung Bio SNG / Biogas Prozessschritte für die Aufbereitung Biogas Verfahren zur CO 2 -Trennung Membrantechnologie Biogas-Anlagen und Produktion Schweiz / Deutschland Schweizerischer Verein des Gas- und Wasserfaches (SVGW)

2 Biogas-Inhaltsstoffe CO 2 CO Siloxane NH 3 N 2 H 2 Teer Sauerstoff H 2 S H 2 0 Halogene Partikel Schweizerischer Verein des Gas- und Wasserfaches (SVGW) Zusammensetzung Biogas bei Einspeisung ins Netz Ausgangsprodukt Holzgas vor Methanisierung 10% H 2 24% 43% CO 22% Fermentative Prozesse 60-70% 30-40% CO 2 Aufbereitung Biogas / Biomethan 96% Richtlinien SVGW G13 Richtlinien SVGW G18 Schweizerischer Verein des Gas- und Wasserfaches (SVGW)

3 Verfahrensprozesse Aufbereitung Bio SNG H 2 Gasifikation Konditionierung Methanisierung Aufbereitung Parameter 20-30%Wärme 10-25% Wärme Max.2.5% Verluste 10% 52% 96% Anteil S, Cl, Partikel CO, CO 2 CO 2 Entfernung Schweizerischer Verein des Gas- und Wasserfaches (SVGW) Verfahrensprozesse Aufbereitung Biogas Aufbereitung Fermenter Grobreinigung Aufbereitung Parameter 1% 1% Emissionen 60-70% 96% Anteil S, Cl, Partikel CO 2 Entfernung Schweizerischer Verein des Gas- und Wasserfaches (SVGW)

4 Verfahren zur CO 2 -Trennung Adsorption Druckwechsel Druckwasserwäsche CO 2 -Abtrennung Absorption physikalisch chemisch Organische Lösungsmittelwäsche Aminwäsche Permeabilität Membrantrennung Schweizerischer Verein des Gas- und Wasserfaches (SVGW) Vergleich der Verfahren zur Abtrennung CO 2 Parameter Druckwasser -wäsche DWW Druckwechsel PSA Membran Aminwäsche (2-4 stufig) Organische Lösungsmittel wäsche Gehalt % % % % % Verfügbarkeit 95-98% 95-98% 95-98% 95-98% 95-98% Jährliche Unterhaltkosten (in% von Investition) 2-3% 2-3% 3-4% 2-3% 2-3% H 2 S Entfernung ja Zusatz Zusatz Zusatz/ja Zusatz H 2 O Entfernung Zusatz ja ja Zusatz Zusatz Teilweise N 2 und O 2 Trennung nein nein/teilweise (O 2 ) nein nein Overview of the properties and the performance of the mature biogas upgrading technologies (Bauer et al. 2013) 8 4

5 Vergleich der Verfahren zur Abtrennung CO 2 Parameter Druckwasser -wäsche DWW Druckwechsel PSA Membran Aminwäsche (2-4 stufig) Methanschlupf in % 1-2% <3% 0.6-3% <0.1% 1-2% Arbeitsdruck in bar Chemikalien nein nein nein ja ja Stromverbrauch (Produkte Gas > 4 bar (g)) (kwh/nm³ roh Biogas) Organische Lösungsmittel wäsche Wärmebedarf (kwh/nm³ roh Biogas) nein nein nein intern Reines CO 2 nein ja ja ja nein Quelle: dena Biogaspartner, gemeinsam einspeisen, Biogaseinspeisung Deutschland und Europa, Markt, Technik und Akteure, 2014 Schweizerischer Verein des Gas- und Wasserfaches (SVGW) Membrantechnologie Biogas Entschwefelung Verdichtung Trocknung Erwärmung Membranen Permeat F R F 1 2 R Biogas Biogas Retentat P MembranP F R 3 Biogas CO 2 H 2 N 2 O 2 H 2 O Retentat P Permeat Hohlfasermembranen Schwachgas für Nachverbrennung Quelle: MT BioMethan GmbH und Evonik Schweizerischer Verein des Gas- und Wasserfaches (SVGW)

6 Biogas-Anlagen mit Einspeisung ins Erdgas-Netz Quelle: VSG (Stand März 2015) Schweizerischer Verein des Gas- und Wasserfaches (SVGW) Marktanteile der Aufbereitungsverfahren Deutschland 2013, 147 Anlagen Schweiz 2014, 21 Anlagen 38% 27% 28% 31% 29% 9% 4% 14% 19% Quelle: Biogas-Monitoringbericht 2014, Deutschland Quelle: ZMS Bericht

7 Einspeisung von Biogas in der Schweiz GWh Produktionsanteile der Aufbereitungsverfahren CH 64% 5% 20% 11% Produktion Biogas 2014 in der Schweiz 213 GWh -14 7

8 HERZLICHEN DANK Matthias Hafner / Technischer Berater Gas SVGW Schwerzenbach Eschenstrasse Schwerzenbach Tel:+41 (0) Fax:+41 (0) SSIGE Lausanne Bureau Romand Chemin de Mornex Lausanne Tel: +41 (0) Fax: +41 (0) SSIGA Bellinzona Coordinatore Svizzera Italiana Piazza Indipendenza Bellinzona Tel: +41 (0) SVGW Zürich (Hauptsitz) Grütlistrasse 44 Postfach Zürich Tel:+41 (0) Fax:+41 (0)