Grünland H2

Projektbeschreibung

Gemäß den Vorgaben des Klimaschutzgesetzes möchte Deutschland bis 2045 eine Netto-Treibhausgasneutralität erreichen. Die Erreichung dieses Ziels wird durch eine möglichst weitgehende Elektrifizierung bei einem gleichzeitigen Ausbau der erneuerbaren Energieerzeugung angestrebt. Wasserstoff gilt hierbei als ein wichtiger Baustein, um den erneuerbaren Strom über die Elektrolyse chemisch zu speichern. Dies gilt insbesondere für ansonsten „überschüssigen“ Strom aus fluktuierenden Erzeugeranlagen, für den es keine direkte Verwendung gibt. Der Aufbau der Wasserstoffwirtschaft erfordert jedoch signifikante Umstellungen, die vor allem die Industrie und den Mobilitätssektor betreffen, sowie große Mengen an Wasserstoff. Es ist davon auszugehen, dass „überschüssiger“ Strom allein nicht ausreichen wird, um den Bedarf zu decken. Vor diesem Hintergrund ist, neben einem Import aus dem Ausland und über die Nutzung von Elektrizität für die Elektrolyse hinaus, die Betrachtung von alternativen inländischen erneuerbaren Erzeugungspfaden wichtig. Eine solche Möglichkeit bietet die Dampfreformierung von Biogas.

Biogasanlagen tragen heute zur planbaren und flexiblen Stromerzeugung bei. Jedoch bleiben erhebliche Energiemengen ungenutzt, wenn die hierbei anfallende thermische Energie nicht oder nicht ausreichend verwendet werden kann. Die Produktion von Wasserstoff aus Biogas über die Dampfreformierung erhöht den nutzbaren Energiegehalt und bietet darüber hinaus den Vorteil, dass die Wasserstoffproduktion aus der Elektrolyse mit Strom von lokalen Wind- und PV-Anlagen flexibel und steuerbar ergänzt werden kann.

Im Rahmen des Projekts Grünland H2 werden die technischen Möglichkeiten für die Dampfrefomierung von Biogas an zwei bestehenden Biogasanlagen in Thüringen untersucht und Konzepte für die lokale Nutzung des erzeugten Wasserstoffs im öffentlichen Personennahverkehr und Kommunalservice (Straßenreinigung, Abfallentsorgung) dargestellt. Darüber hinaus werden das grundsätzliche Potenzial dieses Ansatzes sowie die Möglichkeiten der zukünftigen Einbindung von Biogasanlagen in größere Wasserstoffversorgungsnetzwerke in der Region rund um die Stadt Mühlhausen evaluiert. Die Ergebnisse der Untersuchung zeigen, dass eine Wasserstofferzeugung aus Biogas technisch umsetzbar ist und eine Rolle im Markthochlauf der Wasserstoffwirtschaft spielen kann, unter den derzeitigen Marktbedingungen jedoch nicht wettbewerbsfähig mit der Aufbereitung von Biogas zu Biomethan ist.  

Veröffentlichte Arbeiten

Clinkscales A, Jentsch MF, Scholwin F (2022)
Untersuchung zu den Möglichkeiten der regionalen Wasserstofferzeugung aus Biogas am Beispiel von zwei Biogasanlagen in Thüringen, 29. REGWA Energiesymposium, Stralsund, 09-11 November 2022, 61-69. → Beitrag anzeigen