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Strom aus Gras und Gülle: Potsdamer Agrarforscher entwickeln spezielle Brennstoffzelle für Biogas Von Jan Kixmüller Der Strom kommt in Zukunft aus dem Kuhstall, teilweise zumindest. An einer neuartigen Technik zur Energiegewinnung wird derzeit am Institut für Agrartechnik Bornim (ATB) gearbeitet. Die Forscher entwickeln ein Verfahren, bei dem Biogas in einer Brennstoffzelle zu Energie umgewandelt werden kann. Das Biogas wird zuvor aus Gülle oder Energiepflanzen gewonnen, als Pflanzen eignen sich vor allem Mais, Rüben und Grüngut. „Aber auch Gras, alles was grün und saftig ist“, erklärt Dr. Volkhard Scholz vom ATB. Sogar aus Küchenabfällen und Kompost lässt sich Biogas gewinnen. Die Pflanzen oder pflanzlichen Reste werden in einem Fermenter zu Gas umgewandelt. Bislang wird dieses Gas dann in speziellen Motoren verbrannt, um Strom zu gewinnen. Die neue Brennstoffzelle nun soll einen höheren Wirkungsgrad haben, eine geringere Lärmentwicklung und praktisch keine Schadstoffemission. Die Gasmotoren mit denen derzeit schon in Blockheizkraftwerken Energie aus Biomasse erzeugt wird, haben rund 30 Prozent Wirkungsgrad, die Brennstoffzelle wird nach Erwartung der Agrarforscher mindestens auf 40 Prozent kommen. „Und die Schadstoffemission geht gegen null“, betont Dr. Scholz. Am Ende bleibt nur Wasserdampf übrig. Die Brennstoffzelle nutzt das gleichen Prinzip wie die Energiegewinnung beim Wasserstoffauto. Die Stromgewinnung mit einer Brennstoffzelle wird nach Ansicht von Scholz aber schneller zur Verfügung stehen, als der Autoantrieb. Kleine so genannte „virtuelle Kraftwerke“ werden in Zukunft im hauseigenen Keller aus Erdgas Strom erzeugen. Die Technik wird schon bis 2010 auf dem Markt sein, schätzt der Forscher. Wenn dieses Verfahren dann Serienreif ist, werde auch der zügigen Einführung der Brennstoffzelle für Biogas nichts mehr im Wege stehen. Diese „Kraftwerke“ sollen dann allerdings nicht im heimischen Keller installiert werden. Vorgesehen ist, dass sie direkt an den landwirtschaftlichen Biogasanlagen Strom erzeugen, der dann ins Netz gespeist wird. Die Funktion der Brennstoffzelle kann man sich als umgekehrte Elektrolyse vorstellen. Ein Prinzip, dass im Schulunterricht meist mit der Erzeugung von Knallgas (Gemisch aus Sauer- und Wasserstoff) demonstriert wird. Während bei der Elektrolyse durch Stromzugabe in Wasser die Gase Sauerstoff und Wasserstoff freigesetzt werden, wird in der Brennstoffzelle Sauerstoff und Wasserstoff an eine Membran geführt, wodurch Strom entsteht. Der Wasserstoff wird zuvor aus dem Methan des Biogases gewonnen, der Sauerstoff wird aus der Luft genommen. Die Kosten der Brennstoffzelle sind derzeit noch nicht abzusehen. Die konventionelle Technik ist bislang günstiger, was sich aber ändern kann, wenn die Vorrichtung in Serie produziert wird. Als klaren Vorteil der neuen Technik nennt Agrarforscher Scholz die Standzeit, also die Laufleistung. „Wir erwarten hier eine höhere Ausdauer als bei den herkömmlichen Gasmotoren“, so der Experte. In der vergangenen Woche hatten sich Fachleute aus Forschung, Industrie und Politik am ATB getroffen, um sich über die Zukunft der Biogas-Brennstoffzelle auszutauschen. Ein offenes Problem der neuen Technik ist noch die Reinigung des Gases. Anders als beim Erdgas entstehen beim Einsatz von Biogas Schadstoffe. Hier besteht Forschungsbedarf: Ein Verfahren zur Reinigung des Gases muss entwickelt werden. Am Potsdamer Institut für Agrartechnik wird daran gearbeitet. Volkhard Scholz sieht seine Arbeit auf bestem Wege. „Dieser Technologie gehört die Zukunft“, stellt er fest. Allerdings werde diese Zukunft nur durch kontinuierliche Forschungsförderung für der Gasreinigung, Brennstoffzellen- und Systemtechnik sowie intensive Zusammenarbeit der Forschung in greifbare Nähe rücken Ein Ergebnis ist allerdings heute schon sicher: Durch die Verbrennung von Biogas wird kein zusätzliches Kohlendioxid in die Atmosphäre abgegeben, das den Treibhauseffekt weiter anheizen würde. Denn anders als beim Erdöl und -gas wird bei der Verbrennung kein CO2 freigesetzt, das bislang unter der Erde lagerte. Das durch Biogasnutzung entstehende CO2 ist schon im photosynthetischen Kreislauf der Pflanzen vorhanden. Ein klares Plus für die Bio-Brennstoffzelle.