{"id":93005,"date":"2023-08-01T09:09:59","date_gmt":"2023-08-01T07:09:59","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=93005"},"modified":"2023-08-01T09:10:00","modified_gmt":"2023-08-01T07:10:00","slug":"ein-methan-staubsauger-fuer-stauseen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/ein-methan-staubsauger-fuer-stauseen\/","title":{"rendered":"Ein \u201eMethan-Staubsauger\u201c f\u00fcr Stauseen"},"content":{"rendered":"\n

Am Grund von Stauseen entstehen zum Teil erhebliche Mengen des Treibhausgases Methan. <\/p>\n\n\n\n

Damit dieses nicht in die Atmosph\u00e4re entweicht und der Umwelt schadet, hat die TH K\u00f6ln im Projekt \u201eMELINU\u201c einen Prototyp zur Methangasernte optimiert. Dieser erlaubt nun die Speicherung und energetische Nutzung des aus dem Sediment entnommenen Methans, wie mehrere Versuche an der Wupper-Vorsperre gezeigt haben.<\/p>\n\n\n\n

\u201eDie Unterbrechung von Flie\u00dfgew\u00e4ssern durch Absperrbauwerke f\u00fchrt dazu, dass sich in diesen Staur\u00e4umen vermehrt Sedimente wie Kies und Sand sowie organische Bestandteile wie Bl\u00e4tter ansammeln. Durch den Abbau des organischen Materials entsteht Methan. Dieses ist bezogen auf eine Zeitspanne von 20 Jahren etwa 86-mal so klimasch\u00e4dlich wie Kohlenstoffdioxid\u201c, sagt Prof. Dr. Christian Jokiel vom Labor f\u00fcr Wasser und Umwelt der TH K\u00f6ln. Allein die Wupper-Vorsperre mit ihrem Volumen von 307.000 Kubikmetern gebe j\u00e4hrlich so viele Treibhausgase ab wie ein Pkw auf anderthalb Millionen Fahrkilometern.<\/p>\n\n\n\n

Um die Sedimentablagerung sowie die Methanemissionen zu reduzieren, hat die TH K\u00f6ln in Zusammenarbeit mit einem Fachunternehmen in mehreren Projekten einen Prototyp entwickelt. Mit Hilfe eines Hochdrucksaugers, der an einer schwimmenden Plattform installiert ist, l\u00f6st dieser Sediment und saugt es auf. Auf der Plattform wird das Wasser-Sediment-Gas-Gemisch dann getrennt und das Gas entnommen. Das Sediment kann anschlie\u00dfend dem Flie\u00dfgew\u00e4sser unterhalb der Stauanlage zugef\u00fchrt werden. In \u201eMELINU\u201c wurde das Auffangen des Gases nun optimiert. Zudem hat das Projektteam neue Methoden entwickelt, um das Methan zu speichern und energetisch zu nutzen.<\/p>\n\n\n\n

Neue Aufnahmeeinheit und Gasbags aus flexiblem Kunststoff<\/h4>\n\n\n\n

In einem ersten Schritt wurde die bisherige Aufnahmeeinheit des Prototyps verbessert. \u201eWir haben die Einheit unter anderem dichter gemacht und mit einer leistungsst\u00e4rkeren Pumpe versehen. So konnte eine h\u00f6here Sedimentverlagerung und Methangasernte erzielt werden. Zudem haben wir einen seitlichen Zugang f\u00fcr Wartungs- und Reparaturarbeiten hinzugef\u00fcgt\u201c, erkl\u00e4rt Corina Lied, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Labor f\u00fcr Wasser und Umwelt der TH K\u00f6ln. Da die Verwertung des Gases haupts\u00e4chlich von dessen Qualit\u00e4t und Menge abh\u00e4ngt, wurde dar\u00fcber hinaus eine in den Vorg\u00e4ngerprojekten entwickelte Messstrecke optimiert und erweitert.<\/p>\n\n\n

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Mit Hilfe des Prototyps kann Sediment in Stauseen verlagert und gleichzeitig Methangas gewonnen werden. (Bild: SedimentWorks GmbH)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Um das aufgefangene und als hochwertig klassifizierte Gas zu speichern, hat das Projektteam vier Gasbags aus flexibler Kunststofffolie mit jeweils 250 Litern Fassungsverm\u00f6gen an der Plattform installiert. Im Vergleich zu anderen Speichervarianten wie Gasflaschen muss das Gas in diesen Beh\u00e4ltnissen nicht komprimiert werden, was den Energieaufwand reduziert. Zur Umwandlung des Gases in elektrische Energie wurde ein Benzingenerator auf Gasbetrieb umgebaut und in das System integriert.<\/p>\n\n\n\n

4.322 Liter Gas in 36 Fahrten auf der Wupper-Vorsperre gesammelt<\/h4>\n\n\n\n

W\u00e4hrend der Feldversuche auf der Wupper-Vorsperre wurden die einzelnen Komponenten sowie das Gesamtsystem in insgesamt 36 Fahrten ausgiebig getestet. \u201eDabei haben wir im Mittel 120 Liter Gas mit einem durchschnittlichen Methangehalt von 50 Prozent entnommen. Aus diesen insgesamt 4.322 Litern Gas konnten 3.047 Kilojoule Energie generiert werden\u201c, sagt Julia Au\u00dfem vom Projektpartner, der SedimentWorks GmbH. Eine Hochrechnung dieser Daten der Feldversuche habe ergeben, dass rund 31 Prozent der f\u00fcr die Befahrung der gesamten Vorsperre n\u00f6tigen Energie aus dem dabei gesammelten Gas erzeugten werden k\u00f6nne.<\/p>\n\n\n\n

\u201eIm Projekt MELINU konnte erfolgreich nachgewiesen werden, dass das in Stauseen entstehende Biogas genutzt werden kann, um elektrische Energie zu erzeugen\u201c, sagt Jokiel. Um das System marktreif zu machen, seien aber noch weitere Forschungs- und Entwicklungsarbeiten n\u00f6tig. \u201eF\u00fcr einen kommerziellen Einsatz m\u00fcssen die Gasanalyse und -speicherung weiter optimiert werden. Das Gas k\u00f6nnte perspektivisch zum Beispiel auch in lokalen Biogasanlagen umgesetzt werden. Die Plattform selbst k\u00f6nnte durch Automatisierung und eine kleinere Dimensionierung noch mehr Methangas aus Gew\u00e4ssern entnehmen als bisher.\u201c An diesen Aspekten soll in weiteren Projekten mit dem bisherigen Kooperationspartner, der SedimentWorks GmbH, gearbeitet werden.<\/p>\n\n\n\n

\u00dcber das Projekt<\/h4>\n\n\n\n

Das Forschungsprojekt \u201eEntwicklung eines neuartigen Verfahrens zur Elimination und energetischen Nutzung von Methangasen aus Staur\u00e4umen\u201c (MELINU) wurde von Prof. Dr. Christian Jokiel vom Labor f\u00fcr Wasser und Umwelt der TH K\u00f6ln geleitet. Innerhalb der TH K\u00f6ln war zudem Prof. Dr. Peter Stenzel vom Cologne Institute for Renewable Energy (CIRE) beteiligt. Projektpartner war die SedimentWorks GmbH. Das Projekt wurde im Rahmen der Initiative \u201eKMU-innovativ \u2013 Verbundprojekt Klimaschutz\u201c \u00fcber einen Zeitraum von drei Jahren durch das Bundesministerium f\u00fcr Bildung und Forschung gef\u00f6rdert.<\/p>\n\n\n

Quelle<\/h5>\r\n\n\n\n

Technische Hochschule K\u00f6ln 2023<\/a><\/p>\n

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