Das Potenzial der biologischen Methanisierung für künftige Defossilisierungsszenarien: Technisch-ökonomische und ökologische Bewertung

Der REPowerEU-Plan legt das Ziel fest, bis 2030 in der Europäischen Union (EU) 35 Milliarden m³ Biomethan zu produzieren. Biomethan ist ein ausgezeichneter Energievektor, um die Defossilisierung verschiedener Sektoren im Rahmen eines Power-to-Gas-Ansatzes zu fördern. In der vorliegenden Studie werden die wirtschaftlichen und ökologischen Auswirkungen der Erzeugung von Biomethan aus dem in einer kommunalen Kläranlage (KA) mit einer Behandlungskapazität von 100.000 m³/d und 500.000 Einwohnergleichwerten erzeugten Biogas bewertet. Die technisch-wirtschaftliche Analyse (TEA) und die Ökobilanz (LCA) wurden für eine Biomethanproduktionsanlage auf der Grundlage eines biologischen Methanisierungsprozesses unter Verwendung des in einem Wasserelektrolyseur erzeugten Wasserstoffs durchgeführt. Die TEA zeigte, dass der Strompreis (0-0,20 €/kWh) aufgrund des hohen Energieverbrauchs des Elektrolyseurs einen erheblichen Einfluss auf die Biomethankosten (0,05-0,23 €/kWh_HHV) hat. Ein flexibler Betrieb des Elektrolyseurs ist bei Auslastungsgraden über 35 % wirtschaftlich machbar, was auf die geringeren Auswirkungen der Kapitalkosten des Elektrolyseurs bei steigendem Auslastungsgrad zurückgeführt werden kann. Die Ökobilanz zeigt, dass Biomethan eine geringere Auswirkung auf die globale Erwärmung hat (<0,28 kg CO2-eq/kWh_HHV) als fossiles Erdgas, wenn der Anteil der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien im Mix über 62 % liegt. Die Ergebnisse zeigen, dass hohe Kohlenstoffpreise im Rahmen des EU-Emissionshandelssystems eine wichtige Triebkraft für die Förderung der Biomethanproduktion in den europäischen Ländern sind, da die Energieerzeugung aus Biomethan von der Steuer befreit werden könnte.

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