Innovation, Energie, Kommunen

Power to Gas ‒ made in Pirmasens

Hier sieht man, wie die Energiewende ausschauen könnte, kommentierte sinngemäß Dr. Thomas Griese (Bündnis 90/Die Grünen) die Eröffnung einer Biomethan-Einspeiseanlage in der westpfälzischen Stadt Pirmasens. Der Staatssekretär aus dem rheinland-pfälzischen Umweltministerium kündigte sichtlich beeindruckt im gleichen Atemzug an, jeden in den Energiepark Pirmasens Winzeln zu schicken, der Zweifel habe, wie man Strom künftig speichern kann.
PFI Biogas- und Power-to-Gas-Anlage im Energiepark Pirmasens-Winzeln
Biogas- und Power-to-Gas-Anlage im Energiepark Pirmasens-Winzeln (Foto: PFI Pirmasens)
PFI Kollonen der Power-to-Gas-Anlage im Energiepark Pirmasens Winzeln
Kolonnen der Power-to-Gas-Anlage im Energiepark Pirmasens Winzeln (Foto PFI Pirmasens)
PFI Extraktion von chemischen Analytikproben
Extraktion von chemischen Analytikproben (Foto: PFI Pirmasens)
PFI Mikroskopische Untersuchung einer Schimmelkultur
Mikroskopische Untersuchung einer Schimmelkultur (Foto: PFI Pirmasens)
Die Energiewende ist in aller Munde und die Zukunft heißt: erneuerbare Energien (EE). Zu den größten Herausforderungen zählt dabei, auf mittlere oder lange Sicht eine durchgängige Stromversorgung auch ohne Hilfe fossiler Brennstoffe wie Braun- und Steinkohle, Erdöl und -gas oder gar Atomkraft sicherzustellen. Denn schließlich fällt bei den erneuerbaren Energien der Strom aus Solar- und Windkraftanlagen an, wenn die Sonne scheint und der Wind kräftig bläst ‒ und nicht etwa nur und genau dann, wenn er gerade benötigt wird.
 
Flexible Stromspeichertechnologie gesucht
Aber Strom im großen Stil und über lange Zeiten hinweg speichern? Und das auch noch umweltschonend, effizient und über längere Zeitperioden hinweg? Bisher ein Ding der Unmöglichkeit und allenfalls über Pumpspeicherwerke möglich. Aber zum einen bedingen diese topografische Besonderheiten, zum anderen ziehen sie in der Regel gravierende Eingriffe in Ökologie und Landschaftsbild mit sich. Will man künftig also auch nachts und in windstillen Zeiten die Verbraucher lückenlos versorgen, braucht’s neue Ideen.
 
Biologische Methanisierung als Lösungsweg
Vor diesem Hintergrund ist am Standort Pirmasens eine großtechnische Biogasaufbereitungsanlage erfolgreich in Betrieb genommen worden. Hierfür hat das PFI (Prüf- und Forschungsinstitut) aus Pirmasens gemeinsam mit der Universität Mainz ein Power-to-Gas-Verfahren entwickelt und dieses in einer entsprechenden Anlage in den Echtbetrieb übernommen. So wird es über den Weg der biologischen Methanisierung möglich, den überschüssigen Strom langfristig im Erdgasnetz zu speichern. Die Rückgewinnung aus dem gigantischen Reservoir des Gasnetzes kann dann letztlich wieder im effizient arbeitenden Gaskraftwerk erfolgen.
Der ganzheitliche Weg des PFI führt dabei über Biogas, das aus der Vergärung von Biomasse entsteht. Den noch deutlich zu hohen CO2-Anteil des Biogases reduziert das PFI in seiner Anlage mithilfe von Mikroben, die aus dem ebenfalls zugesetzten Wasserstoff und dem CO2 dann Methangas produzieren und damit den Brennwert auf reinste Einspeisungsqualität bringen. Der Wasserstoff wird über ein Elektrolyseverfahren gewonnen, bei dem überschüssiger Biostrom genutzt wird.
 
Wertvolle Erfahrungen gesammelt ...
Seit 2003 bereits beschäftigt sich das PFI intensiv mit der stofflichen und energetischen Nutzung von Biomassen. Allein in Rheinland-Pfalz werden heute rund 30 Biogasanlagen prozessbiologisch von PFI-Experten betreut. Im Jahr 2014 entstand im lokalen Energiepark Winzeln auf Basis der erzielten Forschungsergebnisse eine NawaRo (nachwachsende Rohstoffe)-Biogasanlage für weitere Forschung im großtechnischen Maßstab. Es folgte 2015 eine Power-to-Gas-Anlage mit Fermenter-Türmen, und jetzt seit September 2016 wird in Kooperation mit den Stadtwerken Pirmasens das sehr reine Biomethangas ins Gasnetz eingespeist.
 
... und richtungsweisend vorausgedacht
Ziel ist das Entwickeln marktfähiger Sektorkopplungs-Modelle im Bereich erneuerbarer Energien. In diesem Zusammenhang hat sich mit der PFI-Bioraffinerietechnik GmbH ein Spin-Off selbstständig gemacht, das die weiteren biotechnologischen Anlagen im Energiepark planen und vermarkten soll. Denn die Fermenter-Anlagen könnten auch an Industrieanlagen stehen, wo CO2 als Abfallprodukt entsteht oder auch Wasserstoff; jeweils die fehlende Komponente müsste zugeführt werden plus Mikroben, um CH4 zu gewinnen.
 
Innovationsmotor mit Wurzeln in der Schuhindustrie
Innovationsmotor für die richtungsweisenden Impulse für den Bereich der Energiewende ist mit dem PFI ein Prüf- und Forschungsinstitut, das vor 60 Jahren im Eco-System der damaligen „Schuhmetropole Pirmasens“ entstanden und noch bis heute in der Schuh-und-Leder-Branche aktiv ist ‒ zu den Forschungszielen in diesem Segment gehört unter anderem die Entwicklung eines komplett recycelbaren Schuhs aus Biomaterialien. Aber auch wenn Schuhe und Leder dort heute noch eine zentrale Rolle spielen, haben sich doch Bandbreite und Leistungsspektrum deutlich weiterentwickelt:
Denn dank seines Expertenwissens und eines perfekt an die Branchenbedürfnisse angepassten Leistungsangebots ist das PFI kontinuierlich gewachsen. So bietet es seine Prüfdienstleistungen und Forschungsaktivitäten längst auch in vielen anderen Industriezweigen an und führt hierfür eigene Abteilungen für Chemie und Physik mit hochmodern ausgestatteten Labors. Hinzu kommen eine Zertifizierungsstelle, ein mikrobiologisches Labor und eine biotechnologische Abteilung mit angeschlossenem Technikum.
Die Stadt Pirmasens zählt zu den Gründungsmitgliedern des PFI und ist mit dem Institut auch nach 60 Jahren noch eng verbunden. So ist die Stadt Vereinsmitglied und einer ihrer Vertreter gehört dem Vorstand an.
 
http://pfi-germany.de

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