Biologische Methanisierung von fluktuierendem Wind- und Solarstrom

Der verstärkte Ausbau der erneuerbaren Energien im Rahmen der „Energiewende“ hat durch die schwankende Verfügbarkeit der Ressourcen Wind und Sonne eine ebenso schwankende Verfügbarkeit von Energie zur Folge. Um diese Schwankungen abzufangen und eine gleichmäßige Energieversorgung aus hauptsächlich erneuerbaren Quellen zu gewährleisten, sind Speichervorrichtungen für Energie erforderlich. Aufgrund seiner guten bereits vorhandenen logistischen Verbreitung in Europa und günstiger Lager- und Verwendungsmöglichkeiten eignet sich besonders der Energieträger CH4 als Speichermedium. CH4 lässt sich aus Strom mittels Elektrolyse von H2O und anschließender Methanisierung des gebildeten H2 und CO2 gewinnen. In dieser Studie wird eine biologische Methanisierungsanlage vorgestellt, die über methanbildende Mikroorganismen H2 und CO2 zu CH4 umwandelt. Durch eine selektive Anreicherung von hochspezialisierten methanbildenden Kulturen aus ihrem natürlichen Milieu konnte eine stabile und sich selbst regulierende biologische Methanisierung erreicht werden. Durch eine nachgeschaltete Aufreinigung des methanisierten Gases können die vom Gasnetzbetreiber vorgeschriebenen Kriterien für die Einspeisung des zur Energiespeicherung verwendeten CH4 erreicht werden. Die hier vorgestellte biologische Methanisierungsanlage eignet sich in Kombination mit einer Biogasanlage besonders für den intermittierenden Betrieb, wie er zur Speicherung fluktuierender Energiemengen nötig ist.