Endbericht zur Studie „BioMAra"
Ziel des Projektes „BioMAra“ war, grundlegende Erkenntnisse über die Machbarkeit der biologischen Methanisierung von aus erneuerbarer Energie gewonnenem Wasserstoff im kommunalen Faulbehälter zu gewinnen. Der Endbericht wurde in den Publikationen des Bundesministeriums veröffentlicht.
Die Stromproduktion aus erneuerbarer Energie, vor allem der Wind- und Solarenergie unterliegt zum Teil erheblichen saisonalen Schwankungen und ausgeprägten Tagesgängen. Um dennoch eine kontinuierliche Bereitstellung von klimaneutral erzeugtem Strom aus Wind- und Photovoltaikanlagen zu ermöglichen, ist eine Zwischenspeicherung der überschüssigen elektrischen Energie notwendig. Eine Möglichkeit zur Speicherung bieten sogenannte Power to Gas-Konzepte. Dabei kann beispielsweise elektrischer Strom über Wasser-Elektrolyse in Sauerstoff und Wasserstoff zerlegt und anschließend mit dem erzeugten Wasserstoff, Kohlendioxid aus dem Biogas zu Methan umgewandelt (methanisiert) werden. Große kommunale Kläranlagen mit anaerober Schlammstabilisierung (Schlammfaulung) bieten dafür, durch die bereits vorhandene Infrastruktur, geschultes Personal und das vorhandene Kohlendioxid ideale Rahmenbedingungen.
Im Projekt „BioMAra - Biologische Methanisierung in Faulbehältern kommunaler Abwasserreinigungsanlagen" wurde von der Technischen Universität Wien im Labormaßstab die Eignung kommunaler Schlammfaulungsanlagen für die biologische Methanisierung untersucht, wobei bei den Betriebsbedingungen möglichst auf die Übertragbarkeit auf Großanlagen geachtet wurde. Für den Zeitraum von drei Jahren wurden zwei Faulreaktoren betrieben, wobei einer als Referenzreaktor und der zweite als Methanisierungsreaktor mit externer Wasserstoffzufuhr betrieben wurde. Im Laufe des Projektes wurde eine direkte einstufige Methanisierung im Faulbehälter mittels weitergehender biologischer Methanisierung erreicht. Um bei Einhaltung der geforderten Einspeisequalität eine höhere Umsatzrate zu erreichen, wurde eine Stufe zur Nachbehandlung des Faulgases nachgeschaltet. In diesem nachgeschalteten Rieselbettreaktor wurde nicht vollständig umgesetztes CO2 aus dem Methanisierungsreaktor mit Wasserstoff weiter methanisiert. So konnte eine in das Erdgasnetz einspeisefähige Gasqualität (> 90% CH4) stabil erreicht werden.
Der Endbericht enthält neben detaillierten Informationen zum Versuchsaufbau und Versuchsbetriebe auch Abschätzungen zum energetischen Potenzial der biologischen Methanisierung in kommunalen Faulbehältern in Österreich.
