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Ökologie & Natur
Strom aus Stroh
Forscher haben erstmals eine Biogasanlage entwickelt,
die statt mit Lebensmittel-Rohstoffen nur mit Reststoffen
betrieben wird - Reststoffe werden so zu Wertstoffen. Die
Anlage erzeugt 30 Prozent mehr Biogas als bisherige. Eine
Brennstoffzelle verstromt das Gas effizient.
"
Mais gehört auf den Teller, nicht in Biogasanlagen",
solche Einwände werden immer öfter laut. Sie richten
sich gegen die Vergärung von Lebensmitteln in Biogasanlagen,
mit denen Strom und Wärme erzeugt werden. Gegner befürchten
unter anderem, dass diese Energieerzeugung die Lebensmittelpreise
nach oben treibt. Forscher des Fraun-hofer-Instituts für
Keramische Technologien und Systeme IKTS in Dresden haben
mit mehreren kleinen und mittelständischen Unternehmen
erstmals eine Biogasanlage entwickelt, die gänzlich
ohne lebensmitteltaugliche Rohstoffe auskommt. "In unserer
Pilotanlage verwenden wir ausschließlich Reststoffe
aus der Landwirtschaft, etwa Maisstroh, also die Maispflanze
ohne Kolben. Wir erzeugen damit 30 Prozent mehr Biogas als
in herkömmlichen Anlagen", sagt Dr. Michael Stelter,
Abteilungsleiter am IKTS. Bisher können Biogasanlagen
nur einen gewissen Anteil an Reststoffen verarbeiten, da
sich diese meist schlechter in Biogas umwandeln lassen als
etwa reines Getreide oder Mais.
Ein weiterer Vorteil: Die Verweilzeit der sauer eingelagerten
Reststoffe, der Silage, in der Anlage kann um 50 bis 70 Prozent
reduziert werden. Üblicherweise gärt die Biomasse
80 Tage im Fermenter, wobei Biogas entsteht. Durch eine geeignete
Vorbehandlung dauert dies in der neuen Anlage nur noch etwa
30 Tage. "Maisstroh enthält Zellulose, die nicht
direkt vergoren werden kann. In unserer Anlage spalten Enzyme
die Zellulose auf, bevor die Silage gärt", erklärt
Stelter.
Auch die Verstromung des Biogases haben die Forscher optimiert.
Sie lenken das Gas in eine Hochtemperaturbrennstoffzelle,
die einen elektrischen Wirkungsgrad von 40 bis 55 Prozent
hat. Zum Vergleich: Der Gasmotor, den man hier üblicherweise
einsetzt, erreicht nur einen Wirkungsgrad von durchschnittlich
38 Prozent. Die Brennstoffzelle arbeitet bei 850 Grad Celsius,
die Wärme eignet sich zum Heizen oder lässt sich
ins Nahwärmenetz einspeisen. Rechnet man den elektrischen
und thermischen Wirkungsgrad zusammen, hat die Brennstoffzelle
einen Gesamtwirkungsgrad von bis zu 85 Prozent. Der Gesamtwirkungsgrad
des Verbrennungsmotors liegt meist bei etwa 38 Prozent, denn
seine Wärme lässt sich nur schwer nutzen. Eine
Pilotanlage mit 1,5 Kilowatt elektrischer Leistung, ausreichend
für den Bedarf eines Einfamilienhauses, haben die Forscher
bereits realisiert. Auf der Hannover-Messe vom 20. bis 24.
April stellen die Forscher das Konzept der Anlage vor (Halle
13, Stand E20). In den folgenden Projektphasen wollen die
Wissenschaftler die Biogasanlage mit den Industriepartnern
schrittweise auf zwei Megawatt hochskalieren.
Dr. Janine Drexler,
Fraunhofer-Gesellschaft |
