Grundfos Water Treatment Europe (ehemals EUROWATER) hat die Wasseraufbereitungslösung für die weltweit erste kommerzielle Anlage, die die Biogasproduktion durch Elektrolyse und biologische Methanisierung steigert, entwickelt und hergestellt.

Schwerpunktthemen:

  • Innovative Wasseraufbereitungslösung im Container
  • Energie- und Ressourceneffizienz
  • Auswirkungen auf die Umwelt

Hinter der Power-to-Gas-Anlage im dänischen Glansager auf Als stehen der Energie- und Glasfasernetzkonzern Andel und der weltweit tätige Biogasproduzent Nature Energy.

Hier wird überschüssiger Strom aus Windkraftanlagen genutzt, um die Biogasproduktion zu steigern und gleichzeitig den CO2-Ausstoß zu reduzieren. Dies wird erreicht, indem CO2 durch Zugabe von Wasserstoff in Biogas umgewandelt wird. Die Wasserstoffproduktion basiert auf der alkalischen Elektrolyse (AWE) mit Reinstwasser als Rohwasser.

Die Wasseraufbereitung besteht aus Enthärtung und anschließender Membranfiltration und Membranentgasung. Die Lösung umfasst auch eine Pumpstation und CIP-Einheit.

Behandlungsschritte in der Lösung

Der 3 x 3 MW alkalische Elektrolyser setzt auf eine stabile Versorgung mit 1.600 Litern Reinstwasser pro Stunde mit einer Leitfähigkeit unter 5 μS/cm.

Das Rohwasser ist Stadtwasser, das bereits belüftet und sandfiltriert wurde. Um die gewünschte Wasserqualität zu erreichen, wird es zusätzlich gereinigt, um Metallionen, organische Substanzen und CO2 zu beseitigen. Die Wasseraufbereitung besteht daher aus folgenden Behandlungsschritten:

Enthärtung als Vorbehandlung für die Umkehrosmoseanlage zur Vermeidung von Verschmutzungen und Kalkablagerungen in den Membranen

Die Filterung mit einem zweistufigen Umkehrosmosesystem, bei dem Ionen und organische Stoffe aus dem Wasser entfernt werden, führt zu demineralisiertem Wasser. Dieses System umfasst die energieoptimierte E-Pumpe von Grundfos, die den Energieverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Pumpen erheblich senkt.

Die Membranentgasung gewährleistet eine effiziente CO2-Entfernung, da das Umkehrosmosesystem keine gelösten Gase entfernt.

Die Lösung besteht ausschließlich aus Standard Grunfos Water Treatment Europe Einheiten, die in Kraftwerken häufig eingesetzt werden. Die Qualität des Kesselwassers in Kraftwerken entspricht weitgehend den für Elektrolyseure erforderlichen Wasserqualitätsspezifikationen.

Die Wasseraufbereitungslösung ist in einem 20-Fuß-Container installiert. Die Lösung wird mit allen internen Rohrleitungen und Verdrahtungen geliefert, die bereits im Werk vormontiert sind.

Mobile Lösung

Als Alternative zum Bau eines eigenen Gebäudes für die Lösung ist die Wasseraufbereitung in einem 20-Fuß-Container installiert. Eine Containerlösung bietet eine flexible und mobile Lösung, bei der feste Wartungskosten minimiert werden können.

Die Lösung wird montiert, werkseitig geprüft und mit allen internen Rohrleitungen und elektrischen Anschlüssen geliefert. Dies reduziert die Installationszeit erheblich, da die Lösung bei Lieferung betriebsbereit ist.

Fakten

Über die Power-to-Gas Anlage

Der Energie- und Glasfasernetzkonzern Andel und der weltgrößte Biogasproduzent Nature Energy stehen hinter der ersten kommerziellen Anlage, in der überschüssiger Strom aus Windturbinen die Biogasproduktion steigert und den CO2-Ausstoß senkt.

Mittels Elektrolyse wird Reinstwasser in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. Der Wasserstoff wird der Biomasse zugeführt und verbindet sich dort mit abgeschiedenem CO2. Dadurch entsteht Methangas, das die gleiche Qualität wie das aus dem Untergrund geförderte Erdgas aufweist. Das Verfahren zeichnet sich zudem dadurch aus, dass es aus der gleichen Menge Biomasse 60 % mehr Methan produziert.

Technische Daten

  • Wasserquelle: Stadtwasser ohne Chlor
  • Strömung: 1,6 m3/h
  • Leitfähigkeit: < 5 μS/cm

Einheiten im Werk

  • Enthärtungseinheit Typ SM82-F
  • Zweistufige Umkehrosmose-Einheit Typ DPRO B2-8/6 mit Grundfos CRNE Pumpe
  • Membranentgaser Typ MDU für CO2-Entfernung
  • Pumpstation
  • CIP-Einheit

Kein Wasserstoff ohne Wasser

Bei der Energiewende geht es nicht nur um die Produktion; Speicherung und Verteilung sind ebenso wichtig. Die Produktion von „grünem Wasserstoff“ trägt dieser Herausforderung Rechnung. Wasser spielt dabei eine entscheidende Rolle.

Bei der Wasserstoffproduktion werden große Wassermengen transportiert und aufbereitet, um den Bedarf an Zusatzwasser, Verfeinerungskreisläufen, Reinstwasseraufbereitung oder Kühlprozessanwendungen zu decken. Unsere Expertise in der Wassertechnologie hilft Ihnen, Wasser zuverlässig, nachhaltig und kosteneffizient zu transportieren und aufzubereiten.