Entwicklung eines Wasserstoff-Generators für Biogas

Übersicht zum Projekt

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines kompakten, innovativen Reformersystems für die Konvertierung von Biogas (Rohbiogas, ohne vorherige Aufbereitung zu Biomethan) zu Wasserstoff. Mit Realisierung des Projektziels steht erstmals eine standardisierbare, modulare Anlage für kleine und mittlere Leistungsgrößen zur Verfügung, die sich für typische Biogas- und Klärgasanlagen eignet. Durch ein kompaktes Design mit kostengünstigen, robusten Anlagenkonzepten wird eine wettbewerbsfähige Wasserstoffproduktion erreicht. Die Entwicklung basiert auf dem Projekt HydroGIn zur Erzeugung von Wasserstoff aus Erdgas.

Arbeitsschwerpunkte

• Entwicklung einer innovativen Vorreinigung des Biogases (Entschwefelung, Sauerstoffentfernung) mit eisenbasierten Sekundärrohstoffen als Adsorbentien und damit Vermeidung der kostenintensiven Feinreinigung mit Aktivkohlen
• Entwicklung einer Biogas-Prereforming-Stufe zum Aufbrechen und Umwandeln biogasspezifischer höherer Kohlenwasserstoffe (aromatische Kohlenwasserstoffe, ätherische Öle, organische Säuren, Alkohole, Ketone u.a.)
• Entwicklung eines Verfahrens zur Bi-Reformierung 

Der Arbeitsplan des Vorhabens ist in zwei Phasen geteilt. Zunächst sind in Phase 1 Voruntersuchungen zur kombinierten Entschwefelung und Sauerstoffentfernung, zum Prereforming und zur Feinreinigung des produzierten Wasserstoffs vorgesehen. Parallel zu den Voruntersuchungen soll die bestehende Versuchsanlage aus dem Projekt HydroGIn auf die Bedingungen zur Verarbeitung von Biogas umgerüstet werden, das beinhaltet auch die Entwicklung und Implementierung der neuen Baugruppen.

Der Umrüstung schließt sich ein mindestens 3-monatiger Forschungsbetrieb an einer Biogasanlage an. Es wird erwartet, dass aus dem Forschungsbetrieb weiterer Optimierungsbedarf insbesondere bei den neu implementierten Baugruppen sowie dem Bi-Reformer resultiert. Im Rahmen der zweiten Phase soll das Design auf der Basis der Erkenntnisse der ersten Betriebskampagne weiterentwickelt werden. Dem Umbau schließt sich eine zweite Kampagne des Forschungsbetriebs an, mit dem die Performanceparameter des Systems nachgewiesen werden sollen.