Die bayerische MicrobEnergy GmbH, eine Tochter der hessischen Viessmann Gruppe, hat in einem beachtlichen Upscaling-Prozess ein biologisches Verfahren für Power-to-Gas-Anwendungen entwickelt und zur Marktreife gebracht. Die sogenannte biologische Methanisierung ermöglicht die Umwandlung von Überschussstrom in Methangas mit Hilfe von Mikroorganismen. Seit 2015 speist die weltweit erste Anlage ihrer Art am Unternehmensstammsitz in Allendorf (Eder) Methan ins öffentliche Erdgasnetz ein.
Das Gasnetz in Deutschland hat mit seinen Rohrleitungen und unterirdischen Kavernen eine Speicherkapazität von mehreren Monaten. Der Energieträger kann so über lange Zeit gespeichert und unabhängig vom Ort der Erzeugung zur Stromproduktion, der Wärmeversorgung oder in Erdgasautos als klimafreundlicher Energieträger verwendet werden. Eine Umwandlungs- und Speichertechnologie zu entwickeln, die fluktuierende erneuerbare Wind- und Sonnenenergie nachhaltig nutzbar macht, war das erklärte Ziel der MicrobEnergy GmbH. Im Labor, am Firmensitz im oberpfälzischen Schwandorf, starteten vor nun mittlerweile fünf Jahren die ersten Versuche. „Vom Labormaßstab in 5-Liter-Behältern bis hin zum 5-m³-Reaktor der jetzt einspeisenden Pilotanlage war es ein erstaunlich kurzer Weg. Denn das Verfahren hat sich als robust und im Prinzip als einfach erwiesen“, so die Geschäftsführerin Doris Schmack bei der offiziellen Einweihung der Anlage in Allendorf Anfang diesen Jahres.
Das Verfahren lässt sich kurz wie folgt beschreiben: Grünstrom geht in den Elektrolyseur und wird in Wasserstoff umgewandelt. Der Wasserstoff wird zusammen mit Kohlenstoffdioxid aus dem Biogas bzw. mit Rohbiogas einer benachbarten Biogasanlage in die Mikroorganismen-Kultur, die sich im Methanisierungsbehälter befindet, eingerührt und dort in Sekundenschnelle in nahezu 100% Methan umgewandelt. Dieses Methan wird dann über die Einspeiseanlage der Biogasanlage ohne eine weitere Aufreinigung in das Erdgasnetz gebracht. Die biologische Methanisierung ist somit nicht nur eine Speichertechnologie, sondern zudem ein alternatives Verfahren zur Biogasaufbereitung, da das im Rohbiogas vorhandene Kohlenstoffdioxid zu Methan umgewandelt wird.
Grundsätzlich lassen sich mit diesem Verfahren große Synergiepotentiale bei der Kopplung mit Biogasanlagen, aber beispielsweise auch bei der Integration in kommunale Kläranlagen eröffnen. Ein Vorteil ergibt sich dadurch, dass keine Investitionen in Reaktorbauten erforderlich sind. Die Faultürme der Kläranlagen sowie andere bereits vorhandene Komponenten (z.B. Umwälzpumpe, Transformatoren, Strom- und Gasanschlüsse) können in die Prozessketten eingebunden werden.
Die MicrobEnergy GmbH konzentriert sich derzeit vor allem auf eine weitergehende Senkung der Anlagenkosten und will das Verfahren zunehmend standardisieren und modularisieren. Dabei steht im Fokus, alle Regelenergieoptionen im Einzelsystem zu nutzen. Gute Chancen eröffnen zudem die intelligente und virtuelle Kopplung mehrerer Systeme.
Die Allendorfer Anlage ist mittlerweile sowohl durch TÜV SÜD und REDcert-EU zertifiziert und von der dena mit der Biogaspartnerschaft des Jahres 2015 ausgezeichnet. Der Wermutstropfen kommt aus der Politik, denn die energiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen lassen für Power-to-Gas-Anlagen keine Betreiber- und Geschäftsmodelle zu. Der Hemmschuh besteht vorrangig darin, dass der zu wandelnde Strom mit der EEG-Umlage belegt ist und damit das synthetische Methan überflüssig verteuert.
