SI/502147

Schlussbericht

Die Nutzung von Biogas ist ein wesentliches Element für die Entwicklung eines sauberen und erneuerbaren Energiesystems. Trotz der breiten Verfügbarkeit dieses Rohstoffs gibt es keine marktbeherrschende Standardtechnologie für die Verwertung von Biogas. Die vorliegende Studie vergleicht die Möglichkeiten der Verwertung von Biogas in Strom, Methan und Methanol. Zunächst werden die drei Technologien zur Erzeugung dieser Energieträger verglichen, um die Zielkosten für Biogas zu ermitteln. Anschließend werden die Möglichkeiten zur Erzielung eines zusätzlichen Gewinns durch die Kopplung von Biogasnutzung und Energiespeicherung mittels Power-to-X bewertet. Es zeigte sich, dass die Auswahl der besten Technologie stark von den Marktbedingungen abhängt. In jedem Fall erscheinen flexible Verfahren, die die Verwertung des verfügbaren biogenen CO2 einschließen, günstiger, da sie eine Anpassung der Produktlieferung an die Marktbedingungen ermöglichen. Auf der Grundlage der angenommenen Marktbedingungen (d.h. billiger Strom im Sommer und teurer im Winter) wurde festgestellt, dass Methan der Energieträger der Wahl für die Stromerzeugung ist, während Methanol die beste Lösung für die saisonale H2-Speicherung ist. Die Studie konzentriert sich dann auf die Methanolerzeugung und untersucht, welcher Prozessweg sich am besten für Anwendungen im kleinen Maßstab eignet. Es wurde festgestellt, dass die lokale Dampfreformierung die beste Technologie in Bezug auf den Prozessgewinn ist. Allerdings hat diese Technologie einen erheblichen Kohlenstoff-Fußabdruck, der keine wesentliche Verbesserung der Nachhaltigkeit der Methanolproduktion ermöglicht. Daher wurde festgestellt, dass die direkte Methanolerzeugung aus biogenem CO2 und erneuerbarem H2 vorteilhaft wäre, vorausgesetzt, dass neue Technologien entwickelt werden, die die Investitionskosten für diesen Prozessweg senken.