Aufbereitung
Um Biogas in das Gasnetz einzuspeisen, muss es bestimmte Qualitätsanforderungen erfüllen. Die entsprechende Änderung der chemischen Zusammensetzung des Biogases wird als Aufbereitung bezeichnet. Die Aufbereitung umfasst die Reinigung und die Methananreicherung des Biogases. In diesem Kapitel werden die verschiedenen derzeit verfügbaren Technologien zur Reinigung und Methananreicherung von Biogas erläutert.
Die nachfolgende Abbildung bietet einen Überblick über die notwendigen Aufbereitungsschritte, die erforderlich sind, um die Qualität entsprechend der vorgeschriebenen Richtlinien ÖVGW G31 und ÖVGW G33 zu erreichen. Die Aufbereitung erfolgt in mehreren Schritten: Aus dem Rohbiogas werden die festen und flüssigen Bestandteile entfernt und das Gas wird getrocknet. Es erfolgt eine Entschwefelung sowie eine Methananreicherung (durch Abtrennung des CO2). Eventuell können auch noch andere Gasbegleitstoffe entfernt werden und durch die Zugabe von Flüssiggas kann der Brennwert des Gases erhöht werden.
Abbildung 1: Aufbereitung von Rohbiogas durch Reinigung und Methananreicherung
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Das Bild zeigt schmatisch die stufenweise Aufbereitung von Rohbiogas zu Austauschgas: In der ersten Phase, der Reinigung, wird das Rohbiogas entschwefelt, entfeuchtet und von Begleitstoffen befreit. Anschließend erfolgt die Methananreicherung des Gases durch die Abtrennung des Kohlendioxids, wozu eventuell auch durch die Zugabe von Flüssiggas notwendig wird.
Unter Reinigung wird die Beseitigung von sogenannten „Gasbegeleitstoffen“ verstanden, das sind Stoffe im Rohbiogas, die andernfalls zu einer Beschädigung des Gasnetzes oder der Gasgeräte beim Verbraucher führen könnten. Bei Biogas betrifft das vor allem die Entschwefelung und die Trocknung des Rohbiogases. Andere Begleitstoffe sind weniger relevant.
Unter Methananreicherung wird die Hebung des Methananteils durch Entfernung von Kohlendioxid verstanden. Sowohl die Reinigung als auch die Methananreicherung sind Teile der Aufbereitung von Biogas, die je nach Qualität des Rohbiogases und geforderter Qualität des Produktbiogases durchgeführt werden.
Als Aufbereitungsverfahren werden am häufigsten die Druckwechseladsorption und die Druckwasserwäsche eingesetzt. Der Prozessablauf dieser beiden Verfahren wird genauer betrachtet und auf die Investitionskosten und die Betriebskosten eingegangen. Es werden die notwendigen Reinigungsschritte sowie die Methananreicherung beschrieben.
Im Kapitel Reinigung und im Kapitel Methananreicherung werden sämtliche Technologien noch einmal getrennt voneinander im Detail dargestellt.