Wissenswertes zum Thema Wasserstoff und Brennstoffzellen Teil 9.4.3

Teil 9.4.3 | Biogas, KlÀrgas & Co.

Biogas ist ein Gasgemisch, das zu 50 bis 70 Prozent aus Methan, ĂŒber 30 Prozent aus Kohlenstoffdioxid sowie aus Wasserdampf, Ammoniak, Sauerstoff und Schwefelwasserstoff besteht. Der Heizwert liegt durchschnittlich bei etwa sechs Kilowattstunden pro Kubikmeter und betrĂ€gt damit lediglich zwei Drittel des Heizwertes von Erdgas. FĂŒr den Einsatz in Brennstoffzellen ist vor allem die Zusammensetzung des Gases nachteilig.

Biogas entsteht beim Abbau organischer Substrate durch Mikroorganismen unter Ausschluss von Sauerstoff (anaerobe Reaktion). In der Natur lĂ€uft ein solcher VergĂ€rungsprozess zum Beispiel in SĂŒmpfen ab. Die kleinste und wohl bekannteste Biogasanlage ist die Kuh: Sie produziert ungefĂ€hr 200 Liter Methan pro Tag. Technisch wird der Prozess in sogenannten Biogasreaktoren nachgebildet. Die Ökobilanz hĂ€ngt dabei stark von der Art der Substrate ab. Sie fĂ€llt bei AbfĂ€llen und Reststoffen (z. B. AbfĂ€llen aus der Lebensmittelbranche, GĂŒlle) besser aus als bei eigens angebauten Substraten (z. B. Mais). FĂŒr den Gasertrag ist die Zusammensetzung von Proteinen, Fetten und Kohlenhydraten im Substrat wichtig. Biogas kann im Grunde als CO2-neutraler Brennstoff betrachtet werden, weil das bei der Verbrennung frei werdende CO2 zuvor von der Pflanze gebunden wurde.

Neben Biogas lassen sich auch KlĂ€rgas, Grubengas und Deponiegas grundsĂ€tzlich energetisch nutzen, was oft schon in Blockheizkraftwerken (BHKW) geschieht. Effizienter wĂ€re so gut wie immer die Nutzung in einer Brennstoffzelle. Es gibt daher Versuche, Hochtemperaturbrennstoffzellen mit biogenen Gasen zu versorgen. Dazu gehört beispielsweise der Einsatz einer SOFC in einer KlĂ€ranlage in Dresden. Bisher besteht hier allerdings noch großer Forschungsbedarf.

Mit einem vorgeschalteten Reformer und einer Reinigung könnten diese Gase fĂŒr alle Brennstoffzellen nutzbar gemacht werden, die im Grundsatz effizienter arbeiten als BHKW.

Wissenswertes zum Thema Wasserstoff und Brennstoffzellen

Die Technik von gestern, heute und morgen

Wissenswertes zum Thema Wasserstoff und Brennstoffzellen. Bewusst leicht verstÀndlich gehalten und beschrieben. Es soll technikinteressierten als ein umfangreiches Literaturverzeichnis dienen.

Die grundlegend ĂŒberarbeitete Neuauflage unseres Buches zu diesem Thema ist hier erhĂ€ltlich. Aktuelle Entwicklungen wurden ergĂ€nzt, Überholtes entfernt. Neben den jĂŒngsten Trends vermittelt dieses Buch – wie schon seine VorgĂ€nger – die grundlegenden physikalischen ZusammenhĂ€nge, denn diese gelten ja bei allem Wandel nach wie vor.

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