Dreiphasen-Metha­nisierung als Teil der Power-to-Gas-Prozesskette

Engler-Bunte-Institut (EBI) im KIT

Das Engler-Bunte-Institut (EBI) erforscht am Karls­ruher Institut für Techno­loige (KIT) im Bereich Chemische Energie­träger-Brenn­stoff­tech­nolo­gie (ceb) die Ver­fahrens­­technik der Umwand­lung und Ver­edelung von Brenn­stoffen und ihren Einsatz. Dabei stehen neben den konvention­ellen Brenn­stoffen Erdgas, Erdöl und Kohle auch regene­rative Energie­träger und synthe­tische Brenn­stoffe wie Wasser­stoff im Fokus. Mit seiner Forschung unter­stützt das Institut die Gas­wirt­schaft bei ihrer Trans­for­mation im Rahmen der Energie- und Wärme­wende.

Drei­phasiger Blasen­säulen­reaktor

Die Metha­nisierung macht grünen Wasser­stoff leichter handhab- und speicher­bar. Denn das erzeugte synthe­tische Gas lässt sich schon heute in großen Mengen ins beste­hende Gas­netz einspeisen. Derzeitige Verfahren benötigen dafür möglichst gleich­förmige Wärme- und Stoff­ströme, die im Power-to-Gas-Prozess mit volatilen erneuer­baren Energien nicht immer gegeben sind. In dem Projekt ist daher ein neuer Reaktortyp entstanden, der neben der her­kömm­lichen Fest­phase des Kataly­sators und der Gas­phase am Ende des Prozesses eine dritte Flüssig­phase beinhaltet. In ihr werden der Kataly­sator und die Gase homogen verteilt und ständig durch­mischt. So ist die Metha­nisierung auch unter schwan­kenden Gas­zu­fuhren möglich.

Key Facts zum Projekt

  • Projekt­be­teiligte: EBI im KIT, die Helmholtz-Zentren Deutsches Zentrum für Luft- und Raum­fahrt und Forschungs­zentrum Jülich, Bundes­minis­terium für Bildung und Forschung, Bundes­ministerium für Wirt­schaft und Energie
  • www.kit.edu

Jury­bewer­tung

Große Ideen zeichnen sich häufig durch ihre Ein­fach­heit aus – das beweist die Drei-Phasen-Methani­sierung, die das Engler-Bunte-Institut am KIT entwickelt hat. Eine zusätz­liche Flüssig­phase macht die Tempera­tur­kontrolle der Methani­sierung leichter und verhindert Temperatur-Hotspots. Dadurch kann die Reaktion schneller und zuver­lässiger der volatilen Strom­erzeugung aus erneuerbaren Energien folgen, was die Power-to-Gas-Prozess­kette optimiert und eine wichtige Grundlage für eine erfolg­reiche Umsetzung der Energie­wende schafft.

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