Biomethan und SNG

Name: Biomethan und SNG
Brand: Vulkan-Verlag
Price: 119.0 EUR
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Siegfried Bajohr Frank Graf(Herausgeber*in)

Vulkan-Verlag

1. Auflage

Erschienen am 23. April 2026

484 Seiten

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978-3-8356-7494-3 (ISBN)

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Inhalt

Intro
Autoren
1. Einleitung
1.1 Nutzung erneuerbarer Energieträger im Zeichen der Zeit
1.1.1 Historische Einordnung für erneuerbare Energieträger und Rohstoffe
1.1.2 Politische Leitbilder und Zielvorgaben für erneuerbare Energieträger und Rohstoffe
1.1.3 Politische Leitbilder und Zielvorgaben für Biomethan in Deutschland und der EU
1.2 Biogas und Biomethan - Stand der Erzeugung und Nutzung
1.2.1 Stand der Biogaserzeugung in Deutschland und Europa
1.2.2 Generelle Aspekte der Biomethanaufbereitung
1.2.3 Stand der Biomethanaufbereitung in Deutschland und Europa
1.3 Zukünftige Nutzungspotenziale für Biomethan
1.3.1 Nutzungspotenziale von Biomethan in der Industrie
1.3.2 Nutzungspotenziale von Biomethan im Verkehrssektor
1.3.3 Biomethan als flexibler Energiespeicher und Interaktion mit der Wasserstoffwirtschaft
1.3.4 Szenarien und Zukunftsaussichten
1.4 Chancen der Nutzung von Biomethan
2. Potenziale in Deutschland und Europa
2.1 Einleitung
2.2 Rohstoffpotenziale
2.2.1 Deutschland
2.2.2 Europa
2.3 Biogas-/Biomethanpotenziale
2.3.1 Deutschland
2.3.2 Europa
2.4 Nutzungskonkurrenzen
2.4.1 Flächenkonkurrenzen
2.4.2 Nutzungskonkurrenzen um Biomasse und insbesondere Rest- und Abfallstoffe
2.5 Abkürzungen
3. Recht der Biogaseinspeisung
3.1 Einleitung
3.2 Gegenwärtige Veränderung des Rechtsrahmens
3.3 Keine Ziele für den Ausbau der Biogaseinspeisung
3.4 Die Biogasaufbereitung
3.5 Der Netzanschluss von Biogasaufbereitungsanlagen
3.5.1 Verantwortlichkeiten und Kostentragung beim Netzanschluss
3.5.2 Netzanschlussbegehren
3.5.3 Ablehnung eines Netzanschlussbegehrens
3.6 Netznutzung für den Transport von Biomethan
3.6.1 Grundregelung der Netznutzung bei Biomethan
3.6.2 Die Nutzung von Biogas-Bilanzkreisen
3.6.3 Einspeiseentgelt nach § 20a
3.6.4 Kostenwälzung § 20b GasNEV, § 7 KoV
3.7 Handel mit Biomethan - Nachweis der Biogaseigenschaft
3.7.1 Grundsätze der Vertragsgestaltung
3.7.2 Verwendung von Massenbilanzsystemen
3.7.3 Zertifikatemodell
3.8 Vertragsstrukturen
3.9 Nutzungspfade bei der Gaseinspeisung
3.9.1 Biomethan im Mobilitätssektor
3.9.2 Biomethan im Wärmemarkt
3.9.3 Biomethan in der KWK-Nutzung
3.10 Die Berücksichtigung von Biomethan im nationalen Emissionshandel
4. Biogaseinspeisung - das technische Regelwerk
5. Biogaserzeugung
5.1 Einleitung
5.2 Biologie des Biogasprozesses
5.2.1 Grundlagen
5.2.2 Prozessschritte der Biogaserzeugung
5.2.3 Eignung verschiedener Substrate zur Biogasgewinnung
5.2.4 Nutzung organischer Reststoffe zur Biogasproduktion
5.3 Einflussgrößen auf den Biogasprozess
5.4 Prozesskontrolle bei der Biogaserzeugung
5.4.1 Endproduktkontrolle
5.4.2 Zwischenproduktkontrolle - flüchtige organische Säuren
5.4.3 Milieukontrolle
5.5 Verfahrenstechnik der Biogaserzeugung
5.5.1 Einleitung
5.5.2 Fermentersysteme
5.5.3 Verfahrenstechnik der Biogaserzeugung aus Abwässern
5.5.4 Verfahrenstechnik der Biogaserzeugung aus Wirtschaftsdünger, nachwachsenden Rohstoffen und biogenen Abfallstoffen
5.5.5 Integration von Biogasanlagen in Bioraffinerien
5.5.6 Besonderheiten bei der Verwertung von biogenen Abfallstoffen
5.5.7 Massenbilanz und Dimensionierung der Funktionseinheiten einer Rohbiogas-Erzeugungsanlage
5.5.8 Zweiphasige Systeme zur Erzeugung von Biogas aus Wirtschaftsdüngern, nachwachsenden Rohstoffen und organischen Reststoffen bzw. Nebenprodukten
5.5.9 Eigenstrombedarf von Biogasanlagen auf CSTR-Basis
5.5.10 Eigenwärmebedarf von Biogasanlagen auf CSTR-Basis
5.6 Zusammenfassung
6. Biomassevergasung
6.1 Einleitung
6.2 Grundlagen der Vergasung
6.3 Vergasertypen
6.4 Stand der Technik
6.5 Bewertung des Vergasungsprozesses
7. Methanisierung
7.1 Grundlagen
7.2 Thermodynamik
7.3 Reaktionskinetik
7.4 Katalytische Methanisierung
7.4.1 Katalysatoren
7.4.2 Reaktorkonzepte
7.4.2.1 Festbettreaktoren
7.4.2.2 Wirbelschichtreaktoren
7.4.2.3 Strukturierte Reaktoren
7.4.2.4 Dreiphasen Reaktor
7.5 Biologische Methanisierung
7.5.1 Rolle der Mikroorganismen
7.5.2 Reaktorkonzepte
7.6 Zusammenfassung
8. Biogasanlagen-Clusterung
8.1 Aufbau eines Biogasanlagen-Clusters
8.1.1 Rohbiogasübergabestation
8.1.2 Rohbiogasleitung
8.1.3 Biogasaufbereitungsanlage zur CO2-Abscheidung
8.1.4 Biogaseinspeiseanlage
8.2 Kosten eines Biogasanlagen-Clusters
8.2.1 Rohbiogasübergabestation
8.2.2 Rohbiogasleitung
8.2.3 Biogasaufbereitungsanlage
8.2.4 Biogaseinspeiseanlage
8.2.5 Gesamtkosten der Clusterung
8.3 Rentabilität von Biogasanlagen-Clustern
8.4 Organisatorische und regulatorische Hinweise
8.4.1 Clusterakteure
8.4.2 Gesellschaftsform und Beteiligung
8.4.3 Notwendige Vertragsregeln
8.4.4 Verkaufsszenarien
8.4.5 Vermarktung von Biomethan
9. Gasaufbereitung
9.1 Einleitung
9.2 Technische und regulatorische Anforderungen an die Gasaufbereitung
9.2.1 Anforderungen für die Nutzung in Biogas-BHKW
9.2.2 Anforderungen für die Einspeisung ins Erdgasnetz
9.3 Prinzipieller Aufbau einer Gasaufbereitungsstrecke für Biogas
9.4 Verfahrenstechnische Grundlagen der Gasaufbereitung
9.4.1 Adsorption
9.4.2 Absorption
9.4.2.1 Physikalische Wäschen
9.4.2.2 Chemische Wäschen
9.4.3 Permeation
9.4.4 Kryogenverfahren
9.5 Entschwefelungsverfahren
9.5.1 Biologische Entschwefelung
9.5.2 Biofilter
9.5.3 Chemische Entschwefelung - Adsorption und Fällung
9.5.4 Chemische Entschwefelung - (Fein-)Entschwefelung mit Aktivkohlen
9.5.5 Chemisch-biologische Entschwefelung
9.6 CO2-Entfernung durch Druckwechseladsorption
9.7 CO2-Entfernung mit Wäschen
9.7.1 Chemische Wäschen
9.8 CO2-Abtrennung mit Membranen
9.9 Gastrocknung
9.10 Entfernung weiterer Störkomponenten aus dem Biogas
9.10.1 Sauerstoffentfernung
9.10.2 Entfernung von Siloxanen und Ammoniak
9.10.2.1 Siloxane
9.10.2.2 Ammoniak
9.10.3 Aufbereitung bei der Rückspeisung von Biogas in Netze höherer Druckstufen
9.11 Schwachgasbehandlung
9.12 Abschließende Bewertung
10. Biogaskonditionierung
10.1 Problemstellung, Begriffe
10.2 Stoffströme
10.2.1 Einführung
10.2.2 Biogas: Rohbiogas, aufbereitetes Biogas, Biomethan
10.2.3 Flüssiggas
10.2.4 Erdgase
10.3 Einspeisung von Biomethan (aufbereitetem Biogas) in Erdgasnetze: "Kompatibilitätsanforderungen"
10.4 Mischungsvorgänge im (Hs,n,dn)-Diagramm
10.4.1 Ausgangsgrößen
10.4.2 Wobbe-Index-gleiche Konditionierung von aufbereitetem Biogas mit Flüssiggas
10.4.3 Brennwertgleiche Konditionierung von aufbereitetem Biogas mit Flüssiggas
10.5 Biogaskonditionierung
10.5.1 Einführung, Randbedingungen
10.5.2 Einspeisung in (Erdgas H Nordsee und LNG_I)-Netze
10.5.3 Einspeisung in (Erdgas H Nordsee und LNG_II)-Netze
10.5.4 Einspeisung in (Erdgas H Nordsee und LNG_III)-Netze
10.5.5 Zusammensetzung des konditionierten Biogases
10.5.6 Zusammensetzung des Erdgas-konditionierten Biogas-Gemisches
10.6 Technische Einrichtungen zur Konditionierung von aufbereitetem Biogas mit Flüssiggas
10.7 Zusammenfassung
11 Einspeisung von Biomethan und SNG: Anlagentechnik
11.1 Einleitung
11.2 Allgemeine Anforderungen an die Einspeiseanlage
11.3 Funktionale Anforderungen an eine Einspeiseanlage
11.4 Absicherung gegen unzulässige Gasbeschaffenheiten
11.5 Anforderungen an Anlagen, Bauteile und Baugruppen
11.6 Bau und Ausrüstung
11.7 Prüfungen
11.8 Inbetriebnahme der Einspeiseanlage
11.9 Betrieb einer Einspeiseanlage
11.10 Zusammenfassung
12 Messtechnik zur Gasbeschaffenheits- verfolgung und Abrechnung
12.1 Einleitung
12.2 Gesetzliche Anforderungen für die Einspeisung in das Erdgasnetz
12.3 Mengenmessung
12.4 Umwertung
12.5 Gasbeschaffenheitsmessung
12.5.1 Bestimmung der Begleitstoffe im aufbereiteten Biogas
12.5.2 Eichamtliche Bestimmung der Gasbeschaffenheit von aufbereitetem Biogas
12.6 Messung von Rohbiogas
12.7 Gasbeschaffenheitsverfolgung
12.7.1 Allgemeine Beschreibung
12.7.2 Eingangsdaten für die Berechnung
12.7.3 Ergebnis der Berechnung
12.7.4 Unsicherheitsbetrachtung des Systems
12.7.5 Messtechnische Validierung
12.7.6 Beispielprojekte
12.8 Beispiel für den Aufbau einer messtechnischen Anlage für die Einspeisung von aufbereitetem Biogas
12.9 Zusammenfassung und Ausblick
13 Umwelteffekte der Biogasproduktion
13.1 Einleitung
13.2 Aspekte der ökologischen Nachhaltigkeitsdiskussion
13.3 Potenzielle Umweltwirkungen der Energiepflanzenproduktion für die Biogaserzeugung
13.4 Potenzielle Umweltwirkungen der Biogas- und Biomethanproduktion
14 Energiepflanzenanbau und Gewässerschutz
14.1 Einleitung
14.2 Anbauflächen für Energiepflanzen
14.2.1 Exkurs: Flächenstilllegung als agrarpolitisches Instrument
14.3 Folgen für die Gewässer durch den Energiepflanzenanbau
14.4 Inhaltsstoffe von Gärrückständen
14.4.1 Nährstoffe
14.4.2 Schadstoffe
14.4.3 Schwermetalle
14.4.4 Organische Schadstoffe
14.4.5 Hygienische Qualität der Gärrückstände
14.4.6 Exkurs: Clostridien in Gärrückständen
14.5 Anforderungen an die Gärresteausbringung in der Landwirtschaft aus Sicht des Gewässerschutzes
14.5.1 Allgemeine Forderungen bzgl. der Ausbringung von Gärrückständen
14.5.2 Gütegesicherte Gärrückstände: Gärprodukte
14.5.3 Gärprodukte in Trinkwasserschutzgebieten
14.6 Aufbereitung von Gärrückständen
14.7 Forderungen für einen nachhaltigen Energiepflanzenanbau
14.8 Gefährdungspotenziale von Biogasanlagen
14.9 Biogaseinspeisung
14.9.1 Umfang der Biogaseinspeisung
14.9.2 Schwefel und Schwermetalle im Gärrest
14.10 Fazit
15 Optionen zur stofflichen Nutzung von Biogas
15.1 Übersicht zu möglichen Nutzungsoptionen
15.1.1 Wasserstofferzeugung
15.1.2 Methanisierung
15.1.3 Methanolerzeugung
15.1.4 Dimethylether (DME)
15.1.5 Flüssige Kraftstoffe
15.2 Zusammenfassung
16 Biomethan als Kraftstoff
16.1 Einleitung
16.2 Kraftstoffeigenschaften
16.3 Bedeutung von Biomethan für den Verkehrssektor
16.3.1 Aktuelle Anwendungsoptionen
16.3.2 Perspektivische Anwendungsoptionen
16.4 Fahrzeugtechnologie
16.4.1 Methanmotoren
16.4.1.1 Kraftstoffverbrauch
16.4.1.2 Schadstoffemissionen
16.4.2 Speichertanks
16.4.2.1 CNG-Kraftstofftanks
16.4.2.2 LNG-Kraftstofftanks
16.4.3 Verfügbare Fahrzeuge
16.5 Versorgungskette und Infrastruktur
16.5.1 Versorgung von CNG-Tankstellen
16.5.2 Versorgung von LNG-Tankstellen
16.5.2.1 Verflüssigung und Lagerung
16.5.2.2 Transport
16.5.2.3 Kraftstoffabgabe
16.6 Ökologische Bewertung
16.6.1 Well-to-Wheel Analyse
16.6.2 Ökobilanzmethode
16.6.3 Methanemissionen bei der Nutzung von Biomethan als Kraftstoff
16.7 Ökonomische Bewertung
16.8 Fazit
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