BiogasGoesHydrogen - Autarke Wasserstoffgewinnung aus Biogas mittels Reformierung und CO-Verbrennung

Abstract

Das Projekt BiogasGoesHydrogen verfolgt das Ziel, Biogasanlagen durch die Produktion von Wasserstoff wirtschaftlich und klimapolitisch zukunftsfähig zu machen. Hintergrund ist das ab 2030 auslaufende EEG, das für viele Anlagen alternative Verwendungskonzepte notwendig macht. Biogas bietet durch seine kontinuierliche Verfügbarkeit ideale Voraussetzungen für eine autarke Wasserstoffproduktion ohne Stromnutzung. Im Projekt wird deswegen die Wasserstofferzeugung aus Biogas mittels katalytischer Reformierung und CO-Verbrennung untersucht. Zentraler Bestandteil ist die Entwicklung eines integrierten Reaktorkonzepts, das die thermochemischen Teilprozesse in einer kompakten Einheit vereint. Die additive Fertigung ermöglicht dabei komplexe, wärmetechnisch optimierte Geometrien, was sowohl die Energieeffizienz als auch die Raumausnutzung verbessert. Ziel ist ein skalierbares Gesamtsystem, das durch den Einsatz von 3D-Druck Investitionskosten senkt und die Gesamteffizienz gegenüber konventionellen Ansätzen steigert. Die Wasserstoffabtrennung wird in Untersuchungen von Metallmembranen und dem Vergleich mit bestehenden Konzepten betrachtet. Zudem wird die Wasserstoffspeicherung und der Transport anhand der überschlägigen Dimensionierung von LOHC-Systemen adressiert. Außerdem erfolgen simulationsgestützte Auslegungen, experimentelle Validierungen sowie techno-ökonomische und ökologische Bewertungen. Neben der Optimierung der Wasserstoffausbeute und der Prozessstabilität werden auch Vermarktungsstrategien sowie das CO₂-Minderungspotenzial systematisch analysiert.