BioFleCCS

BioFleCCS - CDR-Upgrade für Biogasanlagen: Innovative CO₂-Abtrennung und Dampfreformierung zur flexiblen Bereitstellung von negativen Emissionen, Biowasserstoff, Biomethan, Strom und Wärme

Thema

Das Verbundprojekt BioFleCCS entwickelt ein innovatives CDR-Upgrade (Carbon Dioxide Removal) für Biogasanlagen („Bio“), das eine flexible („Fle“) Produktion von Strom, Wärme, Wasserstoff oder Methan ermöglicht. Zur Wasserstoffproduktion wird Biogas durch eine Wasserdampfreformierung (MSR) mit Wassergas-Shift-Reaktion zu Wasserstoff und CO₂ umgewandelt. Der von den Pflanzen bei der Erzeugung von Biomasse für die Biogasproduktion fixierte Kohenstoff wird bei den Biomethan- und Wasserstoffpfaden des Projektes als CO₂ abgeschieden und kann genutzt oder deponiert werden („CCS“ – Carbon Capture ans Storage). So kann die Wasserstoffproduktion mit dem Entzug von CO₂ aus der Atmosphäre zu vergleichsweise geringen Gesamtkosten kombiniert werden.

Im Zuge der Projektimplementierung wird ein Biogas-Dampfreformer mit der Forschungsbiogasanlage „Unterer Lindenhof“ gekoppelt, um Biowasserstoff aus Biogas herzustellen. Darüber hinaus ist die Entwicklung und der Bau einer innovativen Kryoanlage zur CO₂-Abscheidung aus dem Produktgasgemisch vorgesehen, die in den Betriebsprozess integriert wird. Am Ende des Projekts wird zudem eine Machbarkeitsstudie zu optimalen Verwertungswegen biogener Gase durchgeführt.

Ziele

Das übergeordnete Ziel des Teilvorhabens von der Landesanstalt "Kryogene CO₂-Abscheidung" ist die Entwicklung, Validierung und Optimierung eines technologischen Gesamtkonzepts zur effizienten Nutzung von Biogas durch die gezielte Abtrennung von CO₂ und H₂ sowie die Simulation unterschiedlicher Betriebsstrategien für eine flexible, marktangepasste Verwertung.


Aufgaben der Landesanstalt im Projekt

Zu den Aufgaben der Landesanstalt zählen folgende Leistungen:

  1. Entwicklung, Aufbau und Optimierung einer Kryoanlage im Technikummaßstab zur physikalischen Trennung von CO₂ aus Gasgemischen, 
  2. Durchführung von Versuchen zur Gastrennung von SMR-Produktgasen mithilfe von Hochleistungs-Polymer-Hohlfasermembranen, 
  3. Computersimulation der Biogaserzeugung, der Funktionalität von Hochleistungs-Polymer-Hohlfasermembranen sowie der Kryoanlage einschließlich der gekoppelten Prozesse von der Biogaserzeugung bis zur kryogenen CO₂-Abscheidung, 
  4. Durchführung physikalischer Versuche entlang des gesamten technologischen Prozesses von der Biogaserzeugung bis zur CO₂-Abtrennung, Validierung der entsprechenden Simulationsmodelle sowie Berechnung technischer Parameter für ein Optimierungsmodell zur Auswahl geeigneter Biogasverwertungswege.

Projektleitung

M. Sc. Leonhard Lenz

M. Sc. Niklas Hohlfelder

Dr. Muhammad Tahir Khan

Dr. Anastasia Oskina

PD Dr. Andreas Lemmer

Laufzeit

1.03.2026 - 28.02.2029

Förderkennzeichen

01LS2504B

Förderung

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.



Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt

Partner

Fraunhofer IPA 

WS Reformer GmbH

Universität Stuttgart