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Neues Verfahren zur Umwandlung von CO2 in Methan

Biogasanlagen gelten als Element der Defossilisierung. Sie erzeugen aus Biomasse Biogas,
welches zu 60 Prozent aus Methan besteht. Die restlichen 40 Prozent sind CO
2. Dieses
entweicht bisher ungenutzt. Forschende des IMM, des Frauenhofer Instituts für Mikrotechnik
und Mikrosysteme haben nun aber ein neues Verfahren entwickelt, welches die
vollumfängliche Nutzung des entstandenen Biogases ermöglicht. So ein Artikel von
*industr.com vom 7. Juni 2022.

Durch den Einsatz von grünem Wasserstoff gelang es den Forschenden, CO2 in Methan
umzuwandeln. Zwar kannte man die zugrundeliegende Reaktion schon seit rund hundert
Jahren, jedoch blieb sie bisher auf Laborniveau. Durch die Forschenden des IMM wird die
Reaktion zum ersten Mal in den industriellen Prozess überführt.

Im Projekt ICOCAD I entwickelte das Team bereits eine Demonstrationsanlage mit einer
thermischen Leistung von zehn Kilowatt. Pro Stunde wurde ein Kubikmeter Biogas in einen
Kubikmeter Methan umgewandelt. Das Folgeprojekt ICOCAD II kommt auf eine fünffache
Größe, demnach beträgt die thermische Leistung hier 50 Kilowatt.

Eine große Herausforderung im Rahmen der Entwicklung des Verfahrens stellt der
hochdynamische Prozess dar. Denn: Die aus Photovoltaik- und Windanlagen erzeugte
Strommenge ist nicht konstant. Demnach schwankt auch die vorhandene Menge an grünem
Wasserstoff. Denn dieser entsteht in Elektrolyseuren aus Wasser – wofür jedoch Strom
benötigt wird. Die aus den Biogasanlagen kommende Menge von Kohlenstoffdioxid bleibt
aber gleich. Da die Wasserstoffspeicherung teuer und aufwändig ist, will man an der anderen
Seite ansetzen und mit CO
2-Speichern arbeiten.

Derzeit ist das Team von Forschenden mit der Umsetzung der größeren Anlage sowie mit der
Realisierung des dynamischen Betriebs beschäftigt. Bereits nächstes Jahr soll der Betrieb der
Anlage aufgenommen werden und die reale Testung an einer Biogasanlage erfolgen. Bis 2025
will man auf 500 Kilowatt hochskalieren. Zudem haben sich die Forschenden zum Ziel
gesetzt, dass die Anlage bis 2026 eine Leistung von ein bis zwei Megawatt erzeugen soll.

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