Prof. Dr. Uta Breuer
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31.03.2023

Es ist im Projekt gelungen, das bestehende BEKOM-H-Verfahren des Projektpartners UGN-Umwelttechnik GmbH zu BEKOM-Bio-Power weiterzuentwickeln. Dieses Verfahren ist das erste vollständige externe Verfahren, das einerseits dem Muster der heutigen konventionellen internen Entschwefelung und deren Vorteilen entspricht. Andererseits konnten bekannte Nachteile der internen Entschwefelung (u.a. biogene Korrosion, Hemmung der Methanbildung durch Lufteintrag) beseitigt werden. Es konnte gezeigt werden, dass die bereits in einem Vorgängerprojekt als potent evaluierten mikrobiellen Sulfurikanten im größeren Maßstab für den Einsatz im Entschwefelungsmodul kultiviert werden konnten. Für den Nachweis ihrer Aktivität wurde die Methode der q-PCR durchgeführt und kann anschließend analytisch als Sensor für die Anwesenheit, aber auch einer quantitativen Abschätzung der mikrobiellen Entschwefelungsleistung dienen. Überführt in die o.g. BEKOM-Bio-Power-Anlage wurde die sequentielle Entschwefelung durch Kaskadenanordnung von drei Module als wirksam evaluiert. Diese drei Module sind das submerse Entschwefelungsmodul mit den mikrobiellen Sulfurikanten, das autochthone Entschwefelungsmodul mit den im Biogasstrom durch die Vergärung der eingesetzten Substrate natürlich vorkommenden und sich ansiedelnden Schwefelbakterien und das chemische Entschwefelungsmodul mit den neu entwickelten eisenbeladenen Cellulosepellets. Die Anordnung der Module ist variabel ausgeführt und kann somit auf die Qualität und Quantität des Biogasstroms eingestellt werden. Die neu entwickelten UCP-IK-Pellets aus nachhaltigen Rohstoffen, die in der chemischen Stufe eingesetzt werden, sind zurzeit nach ihrem Einsatz noch nicht weiter verwend- oder recylebar, da sie gesetzlich noch nicht als Düngemittel oder Bodenhilfsstoff zugelassen sind.

In Zusammenhang mit den derzeit steigenden Rohstoffpreisen und der zukünftigen Rohstoffmarktentwicklung hinsichtlich ressourcensparender Technologien wird die Biogasanlageneffizienz zum exponierten Wirtschaftsfaktor für Betreiber und Investoren. Somit müssen neue Wege zur Optimierung von Biogasanlagen gesucht werden. Dies betrifft neben der Optimierung der Verfahrens-technik zur Gasproduktion vorrangig und insbesondere die Optimierung der Gasentschwefelung einschließlich umweltfreundlicher Filtermaterialien. Gesamtziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung eines innovativen Verfahrens (BEKOM-Bio-Power) zur optimierten redundanten Abtrennung von Schwefelwasserstoff. Es sollen durch eine externe, die Eigenenergie des Gases nutzen-de, bio-biochemische Anlage laufende Betriebskosten und Betriebsausfallkosten bei Rohgas berührten Anlagenteilen und beim BHKW (Wartung, Ölwechsel) in mehrfacher Höhe eingespart wer-den. Durch die Verfahrensentwicklung soll eine nachhaltige, hochwertige und von Schwefel-wasserstofffrachtschwankungen unabhängige stabile Biogasentschwefelung gesichert und somit einen deutlichen Beitrag zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit von Biogasanla-gen geleistet werden. Das Verfahren bildet folglich einen entscheidenden Baustein innerhalb des Maßnahmenkataloges zur Effizienzsteigerung von Biogasanlagen und der Akzeptanz in der Energiemixbranche als sicheren Energiespeicher und Flexpartner. Zugleich würde Biogas unter der Be-völkerung als ein sauberer und zukunftsorientierter Technologieträger mit natürlichem Kreislaufcharakter anerkannt werden. Somit wird das Verfahren auch direkt zur Stabilisierung der Wirtschaftlichkeit von Landwirtschaftsbetrieben beitragen.