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Energy Lab 2.0 Dreiphasen-Methanisierung geht in Betrieb

Am 12.06.2019 wurde die Dreiphasen-Methanisierung des Energy Lab 2.0 erfolgreich von einem Team aus KIT EBI ceb Mitarbeitern in Betrieb genommen. Es handelt sich dabei um die weltweit erste Anlage ihrer Art. Die Dreiphasen-Methanisierung ist eine Prozessvariante, die sich vor allem durch hohe Dynamikfähigkeit und Robustheit auszeichnet und die daher besonders für dynamisch betreibbare Power-to-Gas Prozessketten als Baustein der Energiewende attraktiv ist.

Nach intensiven Vorbereitungen wurde in den vergangenen Tagen die Teilanlage zur Katalysatorreduktion erfolgreich getestet und mit dem darin reduzierten Nickel-Katalysator der Reaktor (Abb. 1) der eigentlichen Syntheseanlage (Abb. 2) befüllt und zur Erzeugung von Methan genutzt.

Nach diversen Tests und Vorbereitungen wurde über mehrere Stunden stabil und mit hoher Ausbeute Methan aus Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff erzeugt, bevor die Anlage kontrolliert für die notwendigen Sicherheitschecks, Optimierung des Prozessleitsystems und Wartungsarbeiten abgefahren wurde.

Die Anlage wird nach Fertigstellung der für einen Dauer-Betrieb notwendigen Energy Lab 2.0 Infrastruktur in mehrtägigen Messkampagnen mit dynamischen Lastwechseln betrieben, um damit experimentelle Daten u. A. zur Katalysatordegradation unter realen Einsatzbedingungen und zur Dynamikfähigkeit der Dreiphasen-Methanisierung zu gewinnen.

Die Arbeiten zur Dreiphasen-Methanisierung am Energy Lab 2.0 sind in die laufenden  Forschungsarbeiten der Projekte „Kopernikus Power-to-X (BMBF)“, „MethQuest (BMWi)“, „Energiesystemintegration & Sektorkopplung (BMBF)“ und „RegEnZell (BMWi)“ eingebunden und werden durch begleitende Grundlagenuntersuchungen und Studien am EBI ceb und bei der DVGW-Forschungsstelle am EBI ergänzt.

Abb. 1: Dreiphasen-Methanisierungsreaktor	Abb. 2: Dreiphasen-Methanisierungsanlage des EBI ceb im Energy Lab 2.0 (CH4-Produktion: 10 m3/h)