Ökosprit aus Kläranlage

Gas Natural Fenosa (Naturgy) startet Pilotprojekt zur Produktion von erneuerbarem Gas

Eine am 31.05.2018 in Betrieb gegangene Pilotanlage des spanischen Energieversorgers Gas Natural (heute: Naturgy) im katalonischen Sabadell bei Barcelona ermöglicht die Herstellung von Erdgas aus Kohlendioxid und Wasser. Damit soll der Bedarf an aktuellen und zukünftigen Energien gedeckt, Energie auf chemische Weise gespeichert und die Herausforderung gelöst werden, Erneuerbare Energien in großem Umfang zu speichern.

Zapfhähne Dieselersatz OME und Solarstrom – Foto © MPI CEC

Die Erzeugung von durch Methanisierung mit der Erdgasversorgung kompatiblen Erneuerbaren Gasen ist ein Gemeinschaftsprojekt mit dem katalonischen Institut für Energieforschung (IREC) und der deutschen KIT-Ausgründung Ineratec GmbH. Mit diesen arbeitete Naturgy bei Planung, Bau und Inbetriebnahme der Anlage in der Kläranlage von Sabadell, die das Wasser von 200.000 Einwohnern der Metropolregion Barcelona klärt, eng zusammen.

In der Kläranlage der 200.000-Einwohner-Stadt Sabadell im Großraum Barcelona sind die Grundstoffe reichlich vorhanden, wie INERATEC-Geschäftsführer Tim Böltken erläutert. „Der Prozess nutzt Energie aus erneuerbaren Quellen und speichert diesen im chemischen Energieträger Methan. Spanien hat in den vergangenen vier Jahren bereits 40 Prozent seiner Elektrizität aus erneuerbaren Energiequellen – meist Windkraft – erzeugt“, sagt Böltken, Alumnus des KIT.

Das nach eigenen (Naturgy-)Angaben „innovative Projekt ist Teil des Power-to-Gas-Konzepts“, das auf der Umwandlung und Speicherung von überschüssigem Strom aus erneuerbaren Quellen wie Photovoltaik und Windkraft in Methangas basiert. „Diese Speichertechnologien sind in Spanien wichtig, da sie in den letzten vier Jahren 40% des Stroms aus Erneuerbaren Energien erzeugt haben. Der große Vorteil dieses Vorgehens besteht darin, dass Gas aus erneuerbaren Quellen in der bestehenden Gasinfrastruktur transportiert und gespeichert werden kann.

Die Gasspeicherkapazität in Spanien beträgt rund 30 TWh, was bedeutet, dass der gesamte von den Windparks erzeugte Erneuerbare Strom für sechs Monate gespeichert werden könnte. Ein weiterer Vorteil dieser Technologie ist, dass sie den Import von fossilem Erdgas reduziert und den CO₂-Ausstoß von Wasseraufbereitungsanlagen reduziert.

Spanische Gesetzgebung sehr restriktiv

Die für Sabadell entwickelte Technologie sei ein wichtiger Schritt zu einem geschlossenen Kohlendioxid-Kreislauf und bestehe aus der Herstellung von Wasserstoff durch Elektrolyse und desen Reaktion mit CO₂ aus biogenen Quellen – zum Beispiel aus Klärschlamm. Dabei werden nur Wasser und Treibhausgase als Reagenzien verwendet. Die Methanisierungsreaktion erfolgt unter den in industriellen Prozessen üblichen Temperatur- und Druckbedingungen. Die derzeitige spanische Gesetzgebung ist sehr restriktiv und verlangt, dass mehr als 95% des Methans in das Gasnetz eingespeist werden. In diesem Sinne sind der Methanisierungsprozess und das Überwachungssystem ausdrücklich für den spanischen Fall konzipiert. Die Pilotanlage wurde im Mai in Betrieb genommen und soll eineinhalb Jahre arbeiten.

Bislang war solch eine dezentrale Produktion nicht wirtschaftlich möglich, weil für das chemische Verfahren normalerweise extrem teure, großtechnische chemische Anlagen nötig sind. Den Ineratec-Gründern gelang der Durchbruch, indem sie eine passende chemische Reaktortechnologie entwickelten, die zum Beispiel in einen Schiffscontainer passt. Die fertig montierten, modularen Kompaktanlagen sind nach dem Baukastensystem konzipiert, sodass sich die Kapazität ganz nach Bedarf erweitern lässt.

Die Pilotanlage in Sabadell soll vorerst 100 Kubikmeter Gas pro Tag produzieren. Sie ist zusätzlich mit einem vom IREC entwickelten Katalysator für die Umsetzung von CO₂ aus biogenen Quellen ausgestattet. Die Anlage ist Teil des spanischen Projekts Synthetic Fuels – Combustibles Sintètics (CoSin), das vom Europäischen Fonds für regionale Entwicklung gefördert wird.

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