Die Nachfrage nach Biogas und Biomethan boomt. Ein deutsches Forscherteam entwickelt eine grüne Lösung für die Umwandlung von Abfall-CO2 aus Biogas-Anlagen in weiteres Methan und könnte so einen wichtigen Pfeiler zur schnelleren Erreichung der Klimaziele bis 2030 errichten.
Eine aktuelle Analyse des Vantage Market Research aus den USA belegt mit Zahlen, was sich auch in Deutschland bemerkbar macht: Die Nachfrage nach erneuerbaren Energien und vor allem die Nachfrage nach aufbereitetem Biogas steigt deutlich und wird in den kommenden Jahren noch zunehmen. Das amerikanische Marktforschungsinstitut ermittelte für das vergangene Jahr eine Umsatzgröße des globalen Marktes von 59,1 Milliarden US-Dollar. Die Analysten rechnen bis 2028 mit einem Anstieg auf etwa 75,2 Milliarden US-Dollar des weltweiten Biogasmarktes. Die durchschnittliche jährliche Wachstumsrate soll voraussichtlich 4,1 Prozent betragen. Der Trend, der sich weltweit abzeichnet, spiegelt die Situation in der Bundesrepublik wider. Aufgrund jüngster politischer Entwicklungen bekommt der Umstieg auf alternative Energien eine größere Dringlichkeit. Die Bundesrepublik möchte schnellstmöglich unabhängig von russischem Gas und Öl werden.
„Now is the right time to take new steps to develop the biogas market and production in Europe and strengthen domestic renewable energy production”, erklärt auch Harmen Dekker, Vorsitzende der European Biogas Association (EBA).
Aktuelle wegweisende Studie kommt aus Deutschland
Die im bayrischen Weilheim verortete Grüngold AG, selbst Betreiber von Biogasanlagen, informiert über eine aktuelle Studie zur effektiveren Nutzung von Biogasanlagen. Wissenschaftlern des Fraunhofer-Instituts für Mikrotechnik und Mikrosysteme in Mainz (IMM) ist es gelungen, das Abfallprodukt CO2 aus Biogasanlagen ebenfalls in Methan umzuwandeln. In der Regel besteht das Biogas zu etwa 60 Prozent aus Methan und zu 40 Prozent aus Kohlenstoffdioxid. Mit der entwickelten Methode könnte das Biogas vollständig genutzt werden, die Methanerzeugung bestehender Anlagen also um ein Vielfaches erhöht werden.
Doch was ist für die Metamorphose nötig? Die Forscher und Forscherinnen des Fraunhofer IMM nutzen grünen Wasserstoff zur Umwandlung des CO2 in Methan. Das Team arbeitet bereits an einer Anlage, die pro Stunde 50 Kilowatt liefern soll. Die Schwierigkeit des Projekts liegt im Moment noch darin, die schwankenden Mengen an Wasserstoff auszugleichen. Eine Speicherung davon wäre aufwendig und kostenintensiv, erklärt Dr. Christian Bidart, einer der Beteiligten an dem zukunftsweisenden Projekt. Diese Möglichkeit wollen die Verantwortlichen zunächst außen vor lassen und stattdessen lieber auf CO2-Speicher setzen. Als Katalysatoren benutzen die Forschenden aktuell eine Mikrobeschichtung aus Edelmetallen. Bereits 2023 erhofft sich das Wissenschaftler-Team, die Anlage an realen Biogas-Kraftwerken testen zu können und die Leistung bis 2025 auf 500 Kilowatt zu erhöhen. Ein Jahr später soll sogar ein bis zwei Megawatt möglich sein.
Welche Rolle spielt Biomethan bei der Energiewende?
Ambitionierte Projekte wie diese machen Hoffnung auf ein schnelles Erreichen der Energiewende und unterstreichen die Relevanz von Biogas-Anlagen in der Zukunft. Neben der Verwendung als fossiler Erdgas-Ersatz kann Methan in Form von flüssigem Bio-LNG als Kraftstoff effektiv zum Erreichen der Klimaschutzziele und zu weniger Luftverschmutzung beitragen.
Jedes Jahr wird das Erneuerbare-Energien-Gesetz, kurz EEG, mit Novellierungen versehen. Nicht immer in dem Maße, dass diese positive Entwicklungen anstoßen. Fördergelder von der Bundesregierung gibt es jedoch für Biogas-Anlagen, die statt auf Energiepflanzen wie Mais auf landwirtschaftliche Abfallprodukte wie Gülle und Mist setzen. Denn erst dann ist das Ziel nachhaltigen Wirtschaftens vollständig erreicht. Führende Biomethan-Händler rufen dazu auf, eine getrennte Sammlung von Bioabfall in Gastronomie und Industrie durchzusetzen. Damit wäre eine offensichtliche Win-Win-Situation erreicht.
Auch die Grüngold AG in Weilheim folgt der Devise zu mehr Nachhaltigkeit und funktioniert ihre Biogas-Anlage im bayrischen Pliening um. In Zukunft soll dort auf immer mehr Maispflanzen als Rohstoff verzichtet und stattdessen nur noch landwirtschaftliche Abfallprodukte zur Erzeugung reinen Biomethans eingesetzt werden.
Ein Blick in die Zukunft
Biogas-Anlagen-Betreiber konstatieren, dass es mit weiteren Investitionen möglich wäre, mindestens 75 Prozent der bereits bestehenden Biogas-Kraftwerke in Deutschland an das Erdgasnetz anzuschließen. Dabei könnten auch Anlagen berücksichtigt werden, die nicht durch das EEG gefördert werden. In den kommenden fünf bis zehn Jahren könnten so laut den Händlern etwa 200 TWh russisches Gas ersetzt werden. Wenn die Politik also noch an einigen Stellschrauben dreht, kann Deutschland im globalen Wettbewerb seine Rolle in Sachen Biogas- und Biomethan-Entwicklung stärken. Die Zeit drängt: Die EU-Kommission möchte die Biomethanproduktion in Europa bis 2030 auf 35 Milliarden Kubikmeter steigern.