Projektziel

Der globale Klimawandel wird nachweislich durch die Emission von Treibhausgasen beeinflusst. Die Reduktion von Treibhausgas-Emissionen wird demnach u.a. politisch motiviert angestrebt, um gravierende negative Folgen des Klimawandels zu vermeiden. Methan zählt dabei wie auch CO2 zu den Treibhausgasen und besitzt auf 100 Jahre bezogen ein etwa 21 bis 28-fach höheres Treibhauspotential gegenüber CO2. Insbesondere die Landwirtschaft setzt viel Methan frei. Hier sind die Tier- und insbesondere die Rinderhaltung als Methan-Quellen auszumachen. Ziel des laufenden Projekts MethAnLand ist daher die Untersuchung technischer und wirtschaftlicher Möglichkeiten zum Abfangen und Aufbereiten des natürlichen Methans aus der Luft von Kuhställen. Dieses Methan soll im Anschluss im Antrieb von Landmaschinen genutzt werden.

Vorhabensbeschreibung

Konkret werden im Forschungsprojekt zunächst Möglichkeiten der Methantrennung aus Gasen recherchiert und in Bezug auf eine wirtschaftliche Nutzung untersucht.

Danach folgt die Trennung von Methan aus der Umgebungsluft in zwei Schritten im Versuchsmaßstab. Zunächst soll der Methananteil im Luft-Methan-Gemisch erhöht werden. Dazu wurde am Institutsteil Mobile Arbeitsmaschinen (Mobima) ein Diffusionsprüfstand zur Analyse der Anreicherungsvorgänge aufgebaut. Die Versuche des Projekts werden sowohl mit synthetischen Gasgemischen als auch mit Atemgas von Kühen durchgeführt. Unterschiedliche Verweildauern und der Einfluss von Verwirbelungen werden untersucht.

In einem darauf aufbauenden Versuchsansatz wird bei unserem Projektpartner, dem Forschungsinstitut für Nutztierbiologie (FBN), die Abscheidung von Methan aus der sauerstoff-, kohlendioxid- und ammoniak-haltigen Abluft von Respirationskammern und der angereicherten Kuhstallluft aus dem Diffusionsprüfstand im Modellmaßstab erprobt. Die Abtrennung erfolgt durch kryogenes Kühlen, bei dem die Siedetemperatur von Methan unterschritten und dieses dadurch verflüssigt wird.

Sobald reines Methan vorliegt, soll dieses verwendet werden. Dafür sind Konzepte zu erarbeiten, wie das Methan möglichst auf den landwirtschaftlichen Betrieben, auf denen es seinen Ursprung hatte, genutzt werden kann.

Auf Basis der Versuchsergebnisse werden abschließend eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung sowie eine Prozessbewertung durchgeführt.