Methanisierung von Überschussstrom

Das Projekt „iC4“ hat sich zur Aufgabe gemacht, die Nutzung von Überschussstrom aus Wind- und Solarkraftwerken zur Umwandlung von Kohlendioxid in künstliches Erdgas so zu optimieren, dass sie als Speichertechnologie konkurrenzfähig wird.

Nun gibt es erste Erfolge in dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekt „iC4“ (integrated Carbon Capture, Conversion and Cycling). Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM) entwickeln zusammen mit Forschern der Wacker Chemie AG und der Clariant AG effiziente Katalysatoren für die Umwandlung von Kohlendioxid in Methan. Der dazu benötigte Wasserstoff wird durch Elektrolyse von Wasser mit Überschussstrom gewonnen. Die Wissenschaftler testen mehr als 250 verschiedene Katalysatorsysteme, darunter sowohl bereits verfügbare als auch im Rahmen des Projekts neu entwickelte.  In der Pilotanlage der MAN Diesel & Turbo SE am Standort Deggendorf erreichen die ersten Katalysatoren inzwischen Ausbeuten im Bereich zwischen 92 und mehr als 95 Prozent, genug Methan, um das Gas ins Erdgasnetz einzuspeisen. Methan erscheint  als Speicherform besonders wertvoll, da es bereits ein Deutschland weites Verteilnetz für Erdgas gibt und Speicherkapazitäten, die selbst eine Flaute von mehreren Wochen überbrücken könnten. Darüber hinaus gibt es bereits Jahrzehnte lange Erfahrung mit der Verwendung von Erdgas als Treibstoff für Autos.Natürliches Erdgas enthält neben seinem Energieträger Methan auch bis zu zehn Prozent Kohlendioxid. Biogasanlagen produzieren neben Methan bis zu 50 Prozent Kohlendioxid. Eine Herausforderung bei der Nutzung gängiger Kohlendioxidquellen ist die Reinheit des Kohlendioxids. Rauchgase enthalten aggressives Schwefeldioxid, Biogas enthält ebenfalls Schwefelverbindungen. Der optimale Katalysator sollte gegenüber solchen Störsubstanzen möglichst unempfindlich sein, um die Kosten für die Reinigung des Kohlendioxids gering zu halten. Eine weitere Herausforderung stellt die mehrstufige, viel Energie frei setzende Reaktion an sich dar.Das Verbundprojekt zur Nutzung von Kohlendioxid als Energiespeicher gliedert sich in vier Säulen: Abtrennung von Kohlendioxid aus Erdgas und Biogas, Abtrennung von Kohlendioxid aus Abgasen (Kraftwerke, Zementindustrie, …), katalytische Umwandlung von Kohlendioxid zu Methan, und direkte stoffliche Nutzung von Kohlendioxid durch Photokatalyse.  Bild: Andreas Battenberg / TUM – Kobalthaltiger Katalysator zur Umwandlung von Kohlendioxid in Methan

Erstellt am 27.4.2014

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