Prozess & Ökonomie

Projektbearbeiter: DVGW-EBI, LIQUIND 24/7 GmbH, CLAAS

DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT)

Die DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut ist eine Forschungseinrichtung des Deutschen Vereins des Gas- und Wasserfaches e. V. am KIT. Die Forschungsschwerpunkte des Bereichs „Wasserchemie und Wassertechnologie“ liegen in den Bereichen Wasserqualität, Wassertechnologie, biologische Abwasserbehandlung und biologische Grenzflächen. Dabei steht immer das Prozessverständnis im Vordergrund. Ein Schwerpunkt der Forschungsarbeiten im Bereich „Gastechnologie“ liegt auf der Erzeugung von Methan aus regenerativen Quellen und auf dessen Aufbereitung und Einspeisung ins Gasnetz.

Der Bereich „Gastechnologie“ untersucht in probioLNG den Einfluss von Biogasbegleitstoffe auf die Verflüssigung in einer Laborapparatur. Außerdem wird ein neues Verfahrenskonzept zur energieeffizienten CO2–Abtrennung aus Biogas mit Hilfe von ionischen Flüssigkeiten auf das Druckniveau des Methanreaktors angepasst. Das Biomethan wird anschließend verflüssigt und ergänzt die Demonstration der probioLNG -Prozesskette am Standort „Untere Lindenhöfe“.

Im Bereich „Wasserchemie und Wassertechnologie“ werden Membranverfahren zur Aufbereitung des Prozessstroms aus einem Hydrolysereaktor eingesetzt. Als erster Schritt wird eine Mikrofiltration für die Fest-Flüssig-Trennung gebaut und in die probioLNG-Prozesskette am Standort „Untere Lindenhöfe“ integriert. Als zweiter Schritt wird die Anwendung der Nanofiltration für die Aufkonzentration organischer Säuren untersucht. Die Membranleistung soll mit den klassischen Parametern Flux und Druck charakterisiert werden. OCT (Optical Coherence Tomography) und online Biofilm-Sensoren werden eingesetzt, um das Fouling zu überwachen.


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LIQUIND 24/7 GmbH

Die LIQUIND wurde im Jahr 2015 in Berlin-Charlottenburg gegründet. Unser Team entwickelt ein deutschlandweites, flächendeckendes Netzwerk von LNG-Tankstellen. Unser Fokus liegt dabei auf der Versorgung kontinentaler Binnenmärkte durch den Aufbau eines Netzwerks von Distributionsterminals und Abgabestellen an Endkunden.

Durch die Mitarbeit an dem ProBioLNG-Projekt unterstreicht LIQUIND ihre Hypothese, dass LNG durch die schrittweise Substitution mit BioLNG zu einer nachhaltigen und langfristigen sauberen Kraftstoffalternative für den Schwerlastverkehr entwickeln wird.

Mit weiteren Projektpartner*innen unterstütz die LIQUIND das Projekt darin, die Marktpotenziale der dezentralen LNG-Produktion zu bewerten. Mit  Praxisdaten, sowie technischen und ökonomischen Kennzahlen beteiligt sich die LIQUIND an der Bewertung vorhandener LNG-Kraftstoffstandards und der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung der ProBioLNG Prozesskette.


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CLAAS Selbstfahrende Erntemaschinen GmbH

Das Unternehmen mit Hauptsitz im westfälischen Harsewinkel ist europäischer Marktführer bei Mähdreschern. Die Weltmarktführerschaft besitzt CLAAS mit einer weiteren großen Produktgruppe, den selbstfahrenden Feldhäckslern. Auf Spitzenplätzen in weltweiter Agrartechnik liegt CLAAS auch mit Traktoren sowie mit landwirtschaftlichen Pressen und Grünland-Erntemaschinen. Zur Produktpalette gehört ebenfalls modernste landwirtschaftliche Informationstechnologie. CLAAS beschäftigt über 11.400 Mitarbeiter weltweit und erzielte im Geschäftsjahr 2019 einen Umsatz von 3,8 Milliarden Euro.

Im Rahmen des probioLNG-Projekts werden die Möglichkeiten des Einsatzes von Biomethan in schweren mobilen landtechnischen Anwendungen untersucht. Dabei liegt ein Fokus auf der einzusetzenden Speichertechnologie sowie den anwendungsfallbezogenen Anforderungen erntetechnischer Einsatzszenarien


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Alle Erkenntnisse der wissenschaftlichen Untersuchungen und der praktischen Umsetzung werden zusammengeführt und die gesamte probioLNG-Prozesskette technoökonomisch analysiert.

Zuerst werden die verschiedenen LNG-Kraftstoffstandards geprüft. LNG als flüssigen Kraftstoff für Schiffe und LKW zu verwenden, ist eine Idee, die verschiedene LKW-Hersteller*innen und Schiffsbauer*innen in ihren neuen Modellen bereits umgesetzt haben. Dadurch kann die Betankung mit LNG, je nach Modell und Entwicklung, sehr unterschiedlich aussehen. Damit die Betankung in Zukunft vereinfacht und dadurch auch günstiger wird, kann mithilfe eines Kraftstoffstandards die Zusammensetzung des LNG, die Form der Betankung oder auch die Temperatur des Gases an der Tankstelle geregelt werden. Um dies vorzubereiten, erstellen wir im Forschungsprojekt eine Übersicht über alle bisherigen Standards und Entwicklungen.

  • Evaluierung der Marktpotenziale des Bio-LNG im Kontext des deutschen Energiesystems

    Bevor eine Idee zur Wirklichkeit wird, versuchen Forschende und Unternehmen erst einmal festzustellen, ob die Idee eine gute Idee ist. Das ist eine schwierige Frage. Eine Erfindung kann beispielsweise gut funktionieren, aber niemand interessiert sich für sie. Genauso kann es sein, dass Menschen bereit sind, viel Geld für etwas zu bezahlen, auch wenn es sehr schlecht für die Umwelt und damit auch für sie selber ist. In diesem Projekt überprüfen wir, mit welcher technisch, ökonomisch sowie ökologisch besten Option Bio-LNG hergestellt werden kann und ob es Menschen gibt, die bereit sind, Bio-LNG als Kraftstoff zu kaufen.

    Um dies abzuschätzen, prüfen wir das Bio-LNG-Potenzial in Deutschland und führen eine Marktpotenzialanalyse durch. Hierfür schauen wir uns an, wo und wie viel Bio-LNG produziert werden kann und wo bereits LNG-Tankstellen vorhanden oder geplant sind. Damit können wir abschätzen, wie viel Bio-LNG in der Zukunft gekauft werden könnte. Eine andere Möglichkeit ist die Abschätzung, wie viele LNG-LKW und Schiffe in den nächsten Jahren gekauft werden. Wenn Länder sich für einen Weg entscheiden, beschleunigen lokale Förderungen diese Idee, sodass die Umsetzung deutlich schneller und einfacher zur Wirklichkeit werden kann. Solche Subventionen verändern aber gleichzeitig auch das Marktpotenzial. So kann es sein, dass am Anfang der Umsetzung einer Idee das Marktpotenzial gering, aber nach zwei Jahren der Umsetzung das Marktpotenzial schon hoch ist.

  • Wirtschaftlichkeitsbetrachtung: Erweiterung durch Kosten LNG-Tankstellen

    Für die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung einer gesamten Prozesskette ist es wichtig, die ungefähren Kosten zu wissen. Das ist schwierig herauszufinden, weil die Preise verhandelbar sind und nur auf Nachfrage verraten werden. Deswegen ist in einem Forschungsprojekt auch das Wissen von Unternehmen, wie z. B. Air Liquide, CLAAS oder LIQUIND, wichtig. Solche Unternehmen kennen die Kosten, weil sie die einzelnen Teile selber gekauft oder verkauft haben.