ENCOVER: Energetische Nutzung von CO2 zur Verringerung des Restmethanpotentials

Die bedeutendste Quelle von Treibhausgas-Emissionen ist die Verbrennung von fossilen Brennstoffen. Um das Ziel der der Treibhausgas-Neutralität bis zum Jahr 2050 zu erreichen, muss die Energiebereitstellung in Zukunft vermehrt auf Basis erneuerbarer Energien erfolgen. Der Biogaserzeugung kommt dabei eine Schlüsselrolle zu, da diese im Gegensatz zu den meisten anderen erneuerbaren Energieformen speicherbar ist. Leider verbleibt bisher bei der Vergärung von nachwachsenden Roh- und Reststoffen noch ein nicht unerheblicher Anteil des Methanpotentials im Gärrest. Dabei haben Studien gezeigt, dass eine Anreicherung des anaeroben Abbauprozesses mit CO₂ unter bestimmten Voraussetzungen zu einer Erhöhung der Methanproduktivität beitragen kann, während gleichzeitig die Resilienz des Prozesses erhöht wird.

Das Ziel des Projektes ist die energetische Nutzung von CO₂ zur Verringerung des Restmethanpotentials. Dabei werden im Prozess der Biogasgewinnung nachwachsende Roh- und insbesondere Reststoffe eingesetzt, deren Verhalten mit CO₂-Anreicherung im anaeroben Abbau bisher noch nicht untersucht worden ist. Die Nutzung erscheint aber besonders aussichtsreich, da im Gegensatz zum bisher insbesondere untersuchten Substrat Klärschlamm eine Stimulation durch einen deutlich besseren Substratumsatz als wahrscheinlich gilt.

Im Rahmen der Untersuchungen soll das CO₂-Aufnahmepotential und die zusätzliche CH₄-Produktion quantifiziert werden. Anhand von Isotopenanalysen und mikrobiologischen Untersuchungen sollen die ablaufenden Mechanismen und Prozesse aufgeschlüsselt und besser verstanden werden. Die Untersuchungen werden sowohl mittels Batchversuchen als auch kontinuierlich betriebener Reaktoren im Technikumsmaßstab durchgeführt.

Die Reaktoren werden aktuell mit nachwachsenden Rohstoffen in Form von Maissilage gefüttert. Bei der CO₂-Anreicherung wird stets ein Reaktor begast, während der zweite als Referenz unter ansonsten identischen Bedingungen zur Kontrolle dient. Das Begasen der Reaktoren erfolgt semi-kontinuierlich. Aus den gewonnenen Erkenntnissen über die Prozessführung der CO₂-Anreicherung von nachwachsenden Rohstoffen gilt es schließlich, Empfehlungen für die Nutzung des Effektes für die Praxis quantitativ in Bezug auf die CO₂-Bilanz und Wirtschaftlichkeit abzuleiten und darzustellen.