Energie aus Stroh – neue Biogasanlagen mit hohem Methanertrag

Bislang werden in Biogasanlagen vorwiegend Mais und andere leicht vergärbare Produkte genutzt. Da Mais aber in Konkurrenz zur Nahrungs- und Futtermittelproduktion steht, würden Forscher gern das Restprodukt Getreidestroh nutzen. Davon stehen jährlich etwa 8 bis 13 Millionen Tonnen zur Verfügung und könnten einen wichtigen Beitrag zur alternativen Energielösung leisten. Zur Umsetzung dieses Vorhabens arbeiten Forscher des Pöhler Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme IKTS jetzt gemeinsam mit mehreren kleinen und mittelständischen Unternehmen zusammen.

Bio-Methan aus Stroh

Die neu entwickelte Biogasanlage soll das bisher schwer vergärbare Getreidestroh in Biogas umwandeln. Bislang wurden in Deutschland nur etwa 5 % des verfügbaren Strohs zur Biogaserzeugung genutzt, da es etwa 80 Tage zum Abbau im Fermenter benötigte. So wurde es oft nur als Zusatz mit anderen Rohstoffen verarbeitet. Den Wissenschaftlern des Fraunhofer Instituts ist es nun aber gelungen, gute Ergebnisse in einer größeren Anlage zu erzeugen. Dabei wird das Stroh mithilfe von Bakterien vorbehandelt und anschließend in nur 30 Tagen – also fast dreimal schneller als bislang – in Methangas umgewandelt. Im Applikationszentrum in Pöhl konnten die Forscher einen Methanertrag von 270 Nm³/kg erreichen. Dies entspricht ca. 70 % des Ertrages mit Maissilage.

Gas versorgt auch Brennstoffzelle

Das so entstandene Biogas wird von den Forschern gereinigt und so konzentriert, dass Fahrzeuge damit betankt werden können oder es ins Erdgasnetz eingespeist werden kann. Andererseits wird das Gas aber auch zur Verstromung genutzt und in eine Hochtemperaturbrennstoffzelle eingespeist. Diese übersteigt mit einem elektrischen Wirkungsgrad von 40 bis 55 % den von herkömmlichen Gasmotoren (ca. 38 %). Zudem erzeugt eine bei 850 °C arbeitende Brennstoffzelle Abwärme, die man zum Heizen nutzen kann. Insgesamt garantiert die Brennstoffzelle laut den Forschern einen Gesamtwirkungsgrad von bis zu 85 % in Hinblick auf den elektrischen und thermischen Wirkungsgrad. In Sachsen-Anhalt wurde bereits eine erste Großanlage für 20.000 Tonnen Getreidestroh pro Jahr gebaut. Die Leipziger Firma Verbio zerhäckselt und pulverisiert das Getreidestroh, um es anschließend mit Schlempe und Bakterien vermischt rund 30 Tage vergären zu lassen.

Nachhaltigkeit in der Bio-Methangaserzeugung

Mit dem neuen Konzept, das das Abfallprodukt Getreidestroh in Bio-Methan umwandelt, wird der lauten Kritik an Biogas der Wind aus den Segeln genommen. Schließlich werden nun keine Lebens- bzw. Futtermittel, sondern Abfallprodukte genutzt. Um diese regenerative Energiegewinnung (mehr zu diesem Thema können Sie auf http://nachhaltigkeit-info.de nachlesen) weiter zu befördern, arbeiten die Forscher des Fraunhofer-Instituts jetzt mit Partner aus der Industrie zusammen.