Das HBFZ ist eine Kooperation des Fraunhofer IEE (Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik) mit dem Landesbetrieb Landwirtschaft Hessen (LLH) sowie dem Landesbetrieb Hessisches Landeslabor (LHL) und wurde 2011 eingeweiht.
Mit der Bündelung der vorhandenen Kompetenzen der Partner LLH, LHL und Fraunhofer IEE, soll erreicht werden, dass ganzheitlich und nachhaltig der gesamte Konversionspfad der Biomasse – von der Produktion über die Substratbereitstellung, die Energiegewinnung, Energieverteilung, bis zur Gärresteausbringung auf den Acker – betrachtet wird. Die Forschungsplattform soll allen hessischen Akteuren zur Verfügung stehen und ist offen für weitere Partner aus Forschung, Landwirtschaft und Industrie.
Forschungsaktivitäten des HBFZ – „Methanisierungsprojekt“
Das Prinzip des Power-to-Gas kann im Energieversorgungssystem der Zukunft eine wesentliche Rolle spielen. Das erste wegweisende Projekt, gemeinsam mit dem Freistaat Thüringen, war die Erforschung der Speicherung von regenerativem Strom in Form von erneuerbarem Methan (Power-to-Gas), welches aus Kohlendioxid (CO2) hergestellt wird. Die Herstellung von erneuerbarem Methan bietet die Chance, Stromüberschüsse zu speichern und gleichzeitig sämtliche Nutzungspfade des herkömmlichen Erdgases zu erreichen. Die grundsätzliche Machbarkeit des Power-to-Gas-Verfahrens wurde bereits erfolgreich im kleinen Maßstab nachgewiesen.
Um die Erkenntnisse hieraus zu nutzen, die Realisierbarkeit in der Praxis zu demonstrieren und zu ermitteln, welche Chancen durch dieses neue Verfahren für Biogasanlagenbetreiber verbunden sind, arbeitet das IEE daran, eine Methanisierungsanlage (Power-to-Gas-Anlage) am Eichhof, dem Standort des HBFZ, in Bad Hersfeld zu Versuchszwecken im Technikumsmaßstab in Betrieb zu nehmen. Die Technikumsanlage auf dem Eichhof wurde vom Hessischen Ministerium für Umwelt, Klimaschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz teilweise gefördert. Auch das Hessische Ministerium für Wissenschaft und Kunst beteiligt sich an dem Projekt. Einen wesentlichen Teil der Kosten trägt Fraunhofer selbst.
Zum einen soll das Verfahren der in situ-Methanisierung (direkte Verwendung von gereinigtem Biogas für die Methanisierung, ohne vorhergehende Abtrennung des Kohlendioxids) praktisch umgesetzt werden, um seine technische Durchführbarkeit zu demonstrieren. Zum anderen wird das Konzept der direkten Kopplung von Biogas- und Power-to-Gas-Anlage auf dessen Relevanz im zukünftigen Energiesystem erprobt. Es sollen für ausgewählte Anlagenkonfigurationen sowohl mögliche Fahrweisen der Biogasanlage als auch die Anforderungen seitens des Stromnetzes berücksichtigt werden.
Daraus ergeben sich neue Erkenntnisse für geeignete Auslegungen der einzelnen Komponenten (Biogasanlage, Elektrolyseur, Methanisierungseinheit etc.) und für die im zeitlichen Zusammenspiel notwendigen Anforderungen an Zwischenspeicherung und Steuerung der Anlagenfahrweise. Da im geplanten Projekt das Biogas den üblichen Qualitätsschwankungen unterliegt, werden die Robustheit und die praktische Anwendbarkeit des Verfahrens unter realen Bedingungen in technischem Maßstab getestet.
Die Verwertung von Kohlendioxid, das im Rohbiogas in ausreichenden Konzentrationen vorhanden ist, gewährleistet ein erneuerbares, eindeutig CO2-neutrales Produkt aus biogenen Quellen.
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