Kohlendioxid-Filter aus Gärresten von Biogasanlagen

Biogas in Erdgasqualität: Bislang ist dieses Ziel noch nicht erreicht. Denn Biogas enthält vergleichsweise viel CO₂, das seinen Brennwert verschlechtert. Forscher der Universitäten Hohenheim in Stuttgart und Lissabon können nun einen biologischen Filter herstellen, der dem Biogas CO₂ entzieht. Der Clou: Sie verwenden dafür die Gärreste aus den Biogasanlagen. Diese bauen sie über Hydrothermale Karbonisierung (HTC) zu Aktivkohle um. Die Aktivkohle entzieht dem Biogas überflüssiges CO₂. Das erhöht die Gas-Qualität und damit die Wertschöpfung von Biogasanlagen.

„Wir möchten Biogasanlagen rentabler machen“, erklärte Prof. Dr. Andrea Kruse, Fachgebietsleiterin der Konversionstechnologien nachwachsender Rohstoffe an der Universität Hohenheim. „Daher untersuchen wir, wie sich aus den Gärresten der Biogasanlagen möglichst hochwertige Kohlenstoff-Materialien herstellen lassen. Aber auch andere wertvolle Stoffe sind Ziel unserer Untersuchungen, z. B. Stickstoff und Phosphate, die wertvolle Düngemittel sind.“

Die Forscher der Universität Hohenheim und der Universität NOVA in Lissabon nutzten die chemische Verkohlung der Gärreste, die sogenannte Hydrothermale Karbonisierung (HTC). „Dabei handelt es sich um ein sogenanntes nasses Verfahren“, erklärt Dr. Catalina Rodriguez Correa (Bild), ebenfalls vom Fachgebiet Konversionstechnologien nachwachsender Rohstoffe der Universität Hohenheim. „Das bedeutet, dass wir das in den Biogasgärresten enthaltene Wasser mitverwenden können. Die Biomasse erhitzen wir in einem Druckbehälter, dem sogenannten Autoklav, drei bis sechs Stunden bei 190 bis 250 °C.“ Die so entstandene Kohle wird ausgepresst und getrocknet. Die Kohlen werden dann mit Lauge gemischt und wieder auf 600 °C erhitzt.

Das Erhitzen bewirkt, dass sogenannten Mikroporen in der Kohle entstehen. Die Mikroporen bilden den Raum, in dem sich das CO₂ aus dem Biogas einlagern kann. „Die Aktivkohle nimmt etwas das Zwei- bis Zweieinhalbfache an Kohlendioxid auf als Vergleichsproben herkömmlicher Aktivkohlen“, ergänzt Prof. Dr. Kruse. „Damit schneiden die Biokohlen aus Gärresten deutlich besser ab. Wir hoffen, dass wir das Verfahren zusammen mit unserem Industriepartner HTCycle bald in die Anwendung führen können.“