Der Wasserstoffhochlauf in Deutschland verläuft schleppend. Während nach wie vor diskutiert wird, in welcher Anwendung grüner Wasserstoff primär sein Zuhause finden soll, sind durch internationale Betrugsfälle die THG-Quoten zusammengebrochen und relevante Förderprogramme aufgrund des Loches im KTF auf Eis gelegt. Umso mehr ist es jetzt von Bedeutung, wirtschaftliche Lösungen zur nachhaltigen Wasserstofferzeugung zu finden. Durch die zunehmende Bedrohung des Biogasanlagenbestandes nach dem EEG-Ende ist die dezentrale Dampfreformierung von Biogas hier eine prädestinierte Lösung, die im BMWK-Förderprojekt „BioH2Ref“ jüngst in die Marktreife überführt wurde. Die BtX energy GmbH hat zusammen mit dem Institut für Industrieofenbau und Wärmetechnik (IOB) der RWTH Aachen und der Familie Schleupen auf deren Hof in Krefeld eine Pilotanlage aus dem F&E-Stadium in die Anwendung überführt. Das Produkt erfüllt dabei sämtliche Reinheitsanforderungen und ist derzeit Rekordhalter in der Klimabilanz durch einen negativen THG-Fußabdruck. Technologische Grundlagen Prozessgrundlagen Die Dampfreformierung von Biogas ist stark verwandt mit der herkömmlichen Wasserstoffproduktion aus Erdgas, birgt aber gewisse Herausforderungen an die Thermodynamik und die Erreichung hoher Effizienzen. Aufbereitetes Wasser in Form von Dampf wird hier mit entschwefeltem Rohbiogas katalytisch in ein wasserstoffreiches Synthesegas reformiert. Durch einen oder mehrere Wassergas-Shift- Reaktoren mit nachgeschalteter Kühlung und Druckwechseladsorption wird hieraus reiner Wasserstoff gewonnen. Das sogenannte Tailgas der Abscheidung kann zur Wärmebereitstellung für die endotherme Reaktion im Reformer eingesetzt werden. Abbildung 1 zeigt das Schema der Dampfreformierung von Biogas. Wasserstoff aus Biogas Erfolgskonzept vom Bauernhof Der Hochlauf der Wasserstoffwirtschaft in Deutschland bleibt hinter den Erwartungen zurück, was innovative Lösungen für die nachhaltige Produktion unabdingbar macht. Das Projekt „BioH2Ref“ zeigt, wie durch die dezentrale Dampfreformierung von Biogas effizient und klimafreundlich Wasserstoff erzeugt werden kann. Gemeinsam mit Forschungspartnern entwickelte die BtX energy GmbH eine Pilotanlage, die sämtliche Reinheitsanforderungen erfüllt und mit einem negativen THG-Fußabdruck überzeugt. Im Projekt wurden thermodynamische und kinetische Herausforderungen gemeistert, wodurch eine Leistung von 115 kg Wasserstoff pro Tag bei einem Kaltgaswirkungsgrad von über 60 Prozent erreicht werden konnte. Die Technologie bietet eine marktreife, THG-negative Lösung für erneuerbaren Wasserstoff und trägt wesentlich zur Reduktion von Treibhausgasen und zur Erreichung der Klimaziele bei. Der vorliegende Beitrag beschreibt die technologischen Grundlagen sowie die Ergebnisse des Projektes. von: Dr.-Ing. Andy Gradel, Leon Müller-Noell (beide: BtX energy GmbH) & Christopher Wünning (RWTH Aachen) Abb. 1: Schema der Dampfreformierung von Biogas Quelle: BtX energy GmbH 30 energie | wasser-praxis 03/2025 TECHN I K
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