@misc{Daeumer2023, author = {D{\"a}umer, Josefin Katrin}, title = {Einflussparameter und Marktrelevanz des Ex-Situ Power-to-Gas Verfahrens}, doi = {10.26127/BTUOpen-6395}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-63959}, year = {2023}, abstract = {In den letzten Jahren hat in der Forschung und Wirtschaft die mikrobielle Biogasproduktion großes Interesse geweckt. Mit diesem Konzept k{\"o}nnte die Versorgung mit erneuerbarer Energie in Zeiten geringerer Energieerzeugung gew{\"a}hrleistet und zus{\"a}tzlich die Umwelt geschont werden. Bei der Power-to-Gas Technologie wird {\"u}bersch{\"u}ssige elektrische Energie f{\"u}r die Herstellung von Wasserstoff durch Elektrolyse verwendet. Anschließend werden Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid mithilfe von hydrogenothrophen methanogenen Archaeen zu Methan (CH4) umgewandelt. Bei ausreichender Qualit{\"a}t (>97\%) k{\"o}nnte dieses ins nationale Erdgasnetz eingespeist werden. Dieses Verfahren kann durch die direkte Zugabe von H2 in einem Fermenter (in-situ) oder extern in einem separaten Biogasreaktor (ex-situ) stattfinden. In der vorliegenden Arbeit wurden die j{\"u}ngsten Forschungsergebnisse in Bezug auf das ex-situ Verfahren analysiert und zusammengetragen. Genauer wurde die Beeinflussung der Prozessvariablen sowie optimale Reaktionsbedingungen diskutiert. Zus{\"a}tzlich zum eigentlichen Ablauf des ex-situ Prozesses wird am Ende der Arbeit die Wirtschaftlichkeit er{\"o}rtert. Die Ergebnisse belegen, dass die ex-situ Biomethanisierung eine Produktgasqualit{\"a}t von mehr als 95\% erreichen kann. Daf{\"u}r m{\"u}ssen die Prozessvariablen jedoch optimal eingestellt werden. Gut geeignet w{\"a}re z.B. eine mit Methanobacterium angereicherte Mischkultur mit einem pH-Wert im Bereich von 7,1 bis 8,5. Weiterhin erl{\"a}utern viele Studien, dass eine ausreichende N{\"a}hrstoffversorgung, 5 bar Betriebsdruck und eine Umgebungstemperatur von 35 °C bis 55°C optimale Betriebsbedingungen darstellen. Aus wirtschaftlicher Sicht ist Biomethan nach aktuellem Stand der Technik preisintensiver als herk{\"o}mmliche Methanquellen. Jedoch k{\"o}nnten unter Ber{\"u}cksichtigung umweltschonender Effekte, Klimaschutz sowie dem Vertrieb von CO2- Zertifikaten die Kosten ausgeglichen und ein niedrigeres Preisniveau erreicht werden. Zusammenfassend stellt Power-to-Gas eine vielversprechende Zukunftstechnologie dar, welche die M{\"o}glichkeit auf eine umweltfreundliche und nahezu CO2-neutrale Biomethanproduktion unter Verwendung {\"u}bersch{\"u}ssiger Energie er{\"o}ffnet.}, subject = {Biogas; Power-to-Gas; Ex-situ; In-situ; Biocatalytic methanation; Hydrogen; Biogas; Methanproduktion; Power-to-Gas}, language = {de} }