Landfill Gas Mining

U.S. EPA, die US-Umweltbehörde, verwendet LFG für landfill gas, also Deponiegas. Es entsteht bei der Zersetzung organischer Stoffe; Methan bildet sich vor allem ohne Sauerstoff. Das Gas besteht ungefähr zur Hälfte aus Methan, chemisch CH4, und zur Hälfte aus Kohlendioxid, CO2, sowie weiteren Bestandteilen. Das ist eine ungefähre Zusammensetzung nach Volumen, kein garantiertes Rezept jeder Deponie. Eine genannte Menge Deponiegas bedeutet also nicht automatisch dieselbe Menge reinen Methans. Für die Brennstoffversorgung ist dieser Unterschied wesentlich. Methan ist zugleich ein Treibhausgas: Gelangt es in die Atmosphäre, trägt es dazu bei, Wärme zurückzuhalten. Sein Entweichen bedeutet deshalb mehr als den Verlust nutzbaren Brennstoffs. [1]

Brunnen oder horizontale Sammler und Rohrleitungen erfassen das Gas, aber nicht vollständig. U.S. EPA trennt deshalb die geschätzte Gasentstehung von der geschätzten gewinnbaren Menge. LandGEM modelliert die Gasentstehung; es ist kein Durchflussmesser am Generator. Sein Ergebnis muss mit einer angenommenen Erfassungseffizienz verbunden werden. Abdeckung der Deponie durch das Sammelsystem, Zustand der Sammler und Messqualität entscheiden darüber, ob die Schätzung zur Wirklichkeit passt. Die Zahl aus dem Modell ist keine automatisch an den Motor gelieferte Menge. [2]

Feuchtes Gas mit Verunreinigungen lässt sich nicht bedenkenlos in jeden Motor leiten. U.S. EPA beschreibt die Entfernung von Feuchtigkeit und bei Bedarf von Siloxanen, also siliciumhaltigen Verbindungen, Schwefelverbindungen und weiteren Störstoffen. Der Aufwand richtet sich nach Gas und Anlage. Die Aufbereitung zur Stromerzeugung ist nicht automatisch dieselbe wie die Herstellung von RNG: erneuerbarem Gas, das so aufbereitet ist, dass es Erdgas etwa in Leitungen ersetzen kann. Auch die US-Energieinformationsbehörde EIA erläutert diesen Unterschied. Ein aufgestellter Mining-Container ersetzt diese Schritte nicht. [1] [6]

Nehmen wir ein eigenes vereinfachtes Beispiel: Es entstehen 100 kg Methan, also CH4, und die Sammlung erfasst 75 kg. Die Verbrennungsanlage zerstört 98 % ihrer Zufuhr, also 73,5 kg. Im Abgas verbleiben 1,5 kg unverbranntes Methan; 25 kg wurden nicht erfasst. Werden 98 % des Anlagenzuflusses zerstört, gilt dieser Anteil deshalb noch nicht für die gesamte Methanentstehung der Deponie. U.S. EPA unterscheidet diese Wirkungsgrade. Das Beispiel ist kein vollständiges Emissionsinventar: Oxidation in der Abdeckung, die einen Teil des Methans umwandelt, weitere Lecks und Änderungen gespeicherter Gasmengen müssen gesondert betrachtet werden. Bei der Verbrennung wird Methan in Kohlendioxid und Wasser umgewandelt. „Methanzerstörung“ bedeutet also nicht, dass keine Abgase entstehen. [3] [4]

Methane Mitigation bedeutet die Verringerung von Methanemissionen. Der Nutzen der Erfassung beweist aber keine emissionsfreie Umgebung. U.S. EPA nennt etwa NOx, bei der Verbrennung entstehende Stickoxide, die zu Smog beitragen. Je nach verglichenen Technologien kann ein Deponiegasgenerator davon mehr ausstoßen als die ersetzte Quelle. Fragen wir daher getrennt nach erfasstem Methan, Verbrennung und Strom für Miner. Ein neuer Stromabnehmer darf nicht allein sämtliche Vorteile einer bereits laufenden Gaserfassung zugerechnet bekommen. [4]

Abfall zersetzt sich weiter, auch wenn Mining gerade unrentabel ist. U.S. EPA beschreibt, dass die Sammlung und Verbrennung in einer Fackel, einer Anlage zum gezielten Abbrennen des Gases, nach dem Ende der Stromerzeugung fortgesetzt werden können. Ein neuer Mining-Betrieb ersetzt deshalb möglicherweise eine vorhandene Fackel oder einen anderen Abnehmer, nicht zwingend die Freisetzung des gesamten Gases. Beobachten wir bei einer Mining-Pause den tatsächlichen Gasstrom und die absaugenden Gebläse. Deren Stromverbrauch und Wartung entfallen nicht, nur weil die Maschinen am Ende der Kette stillstehen. [3]

Uptime bezeichnet den Zeitanteil, in dem die betrachtete Anlage tatsächlich arbeitet oder verfügbar ist; was gemessen wird, muss feststehen. U.S. EPA berücksichtigt für Gasprognosen die Ablagerungsgeschichte, Abfallzusammensetzung und örtliche Bedingungen. Zu hohe Erwartungen an künftige Abfallmengen oder eine übersehene unvollständige Erfassung können das verfügbare Brennstoffangebot überschätzen. Vergleichen wir das Modell mit gemessener Gasgewinnung und Betriebsaufzeichnungen. Fortdauernde Zersetzung bedeutet nicht, dass Generator, Aufbereitung und Miner ununterbrochen laufen. Langfristige Prognose und Geräteverfügbarkeit beantworten unterschiedliche Fragen. [2]

U.S. EPA trennt eine erste wirtschaftliche Schätzung von der detaillierten Prüfung einer konkreten Deponie. Beim Mining zählen deshalb neben den Minern auch Sammlung, Gasaufbereitung, Generator, Hilfsstrom und Wartung. Vergleichen wir reale Alternativen: Strom für andere Abnehmer, direkte energetische Gasnutzung oder Aufbereitung zu RNG. Erst dann ist eine Aussage zur Amortisation sinnvoll. Gewinn und zusätzlicher Emissionsnutzen müssen getrennt belegt werden. Ohne diesen Vergleich bleibt „Bitcoin aus Müll“ eine interessante Idee statt einer Projektbewertung. [5]