Pschierer verteidigt Stromtrassen

IASA: Nachhaltige Luftfahrt - Sustainable Aviation

Neppersreuth, 20.09.2018

Bayerns Energieminister wirbt bei Kammersteiner Energietag für Kohleausstieg – 10H-Regel soll überprüft werden

Neppersreuth (rsc) Für den bayerischen Wirtschafts- und Energieminister Franz Josef Pschierer (CSU) sind es drei Kriterien, die künftig als Leitlinien für die Energieversorgung in Bayern gelten müssen.

(Auszug) … Für die nähere Zukunft setzt Pschierer außerdem auf zusätzliche großflächige Photovoltaik am Boden, einen Mix aus weiteren regenerativen Quellen und Speichertechniken wie “Power to Gas” und “Power to Liquid”. Dabei wird überschüssiger Strom aus Sonne und Wind in Methan und Wasserstoff oder synthetischen Kraftstoff umgewandelt. Eine Technik, die auch das Energiebündel Roth-Schwabach für sinnvoll hält. “Wir haben ein riesiges Gasleitungssystem, die Speicherung dort ist technisch lösbar und bezahlbar”, meinte Energiebündel-Chef Werner Emmer. …

Den kompletten Artikel finden Sie unter: https://www.donaukurier.de/lokales/hilpoltstein/Landtagswahl-in-Bayern-2018-Pschierer-verteidigt-Stromtrassen;art596,3921507 

Quelle: Donaukurier

dena startet Global Alliance Power Fuels

IASA: Nachhaltige Luftfahrt - Sustainable Aviation

19.09.2018, Berlin

Breites Bündnis entwickelt internationale Märkte für synthetische Kraft- und Brennstoffe aus erneuerbaren Energien

Global Alliance Power Fuels

Die Deutsche Energie-Agentur (dena) und Partner aus der Industrie haben die Global Alliance Power Fuels gestartet. Das international ausgerichtete Bündnis verfolgt das Ziel, globale Märkte für synthetische Kraft- und Brennstoffe auf Basis erneuerbarer Energien zu erschließen. Es wird von einem branchenübergreifenden Kreis von Wirtschaftsunternehmen getragen und soll ein breites Partnernetzwerk aus den Bereichen Forschung und Wissenschaft, Politik und Gesellschaft aufbauen. Analysiert werden unter anderem internationale Märkte für Power Fuels und die Rahmenbedingungen für ihren Einsatz in verschiedenen Bereichen und Sektoren.

Andreas Kuhlmann, Vorsitzender der dena-Geschäftsführung: „Synthetische, erneuerbare Energieträger sind die dritte Säule für eine erfolgreiche Energiewende. Denn allein mit Energieeffizienz und der direkten Nutzung von erneuerbarem Strom wird sich der Energiebedarf in Zukunft nicht klimaneutral decken lassen. Unsere dena-Leitstudie und eine Reihe weiterer wissenschaftlicher Untersuchungen verdeutlichen die Rolle von Power Fuels als Missing Link für einen ambitionierten, weltweiten Klimaschutz. Die dena arbeitet seit mehreren Jahren an diesen Fragestellungen.

Die Debatte dazu nimmt auch im internationalen klimapolitischen Diskurs immer mehr Fahrt auf. Bei der Entwicklung der entsprechenden Technologien ist Deutschland Vorreiter. Deshalb ist es auch naheliegend, eine derartige internationale Plattform hier auf den Weg zu bringen. Jetzt ist die Zeit gekommen, das bestehende Know-how zu nutzen und weiterzuentwickeln, groß ausgelegte Projekte anzustoßen und einen nachhaltigen Zukunftsmarkt zu erschließen.“

Power Fuels: vielfältige Einsatzmöglichkeiten für ambitionierten Klimaschutz

Power Fuels sind zum Beispiel im Verkehr oder in der chemischen Industrie für eine weitreichende Einsparung von Treibhausgasen erforderlich. Im Jahr 2050 können sie allein in Deutschland einen Bedarf von 150 bis 900 Terawattstunden abdecken – insbesondere in Anwendungsbereichen, die sich durch eine direkte Nutzung erneuerbaren Stroms nicht oder nur schwer von Emissionen befreien lassen, so ein Ergebnis der im Juni veröffentlichten dena-Leitstudie Integrierte Energiewende.

Power Fuels sind synthetische, gasförmige oder flüssige Kraft- und Brennstoffe, die mithilfe von erneuerbaren Energien erzeugt werden. Die Umwandlungsverfahren sind bekannt unter Begriffen wie Power to Gas (Strom zu Gas) und Power to Liquid (Strom zu Flüssigkeit). Die Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig: als Kraftstoff im Verkehr, als Brennstoff zur Erzeugung von Wärme und Strom oder als Grundstoff in der chemischen Industrie. Power Fuels lassen sich – anders als Strom – flexibel speichern und transportieren.

Das Auftakttreffen der Global Alliance Power Fuels fand am 19. September in Berlin statt. Teilnehmer waren Unternehmen und Verbände aus den Branchen Energie und erneuerbare Energien, Automobil und Luftfahrt, Chemie und Mineralöl, Maschinen- und Anlagenbau, Versicherung und Finanzen, unter anderem Daimler AG, Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena), Deutscher Verband Flüssiggas e. V., Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), ENERTRAG AG, IWO Institut für Wärme und Oeltechnik e. V., Robert Bosch GmbH, Uniper Kraftwerke GmbH, UNITI Bundesverband mittelständischer Mineralölunternehmen e. V.

Der Partnerkreis wird weiter ausgebaut. Interessierte Unternehmen können sich bei der dena melden.

Quelle: dena

Methanbasierte Kraftstoffe für Verkehr und Energieversorgung

nachhaltige Luftfahrt

Leitprojekt MethQuest startet – Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert mit 19 Millionen Euro – 27 Partner aus Forschung, Industrie und Energiewirtschaft

Umweltfreundliche, bezahlbare und nicht zuletzt praktikable Lösungsansätze für eine erfolgreiche Energiewende sind Ziel des Leitprojekts „Methan aus erneuerbaren Quellen in mobilen und stationären Anwendungen“ (MethQuest), das heute, 14. September 2018, startet. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert das Projekt mit 19 Millionen Euro, die gemeinsame Leitprojektkoordination übernehmen Rolls-Royce Power Systems und die DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT). An zwei der Verbundvorhaben des Projekts sind Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des KIT beteiligt.  

Im Leitprojekt MethQuest sollen Technologien entwickelt und untersucht werden, über die sich methanbasierte Kraftstoffe aus erneuerbaren Quellen gewinnen, in mobilen und stationären Anwendungen nutzen und schnell in den Markt einführen lassen. Während Gas insbesondere in der Wärmeversorgung weit verbreitet ist, ist dessen Potenzial im Personen-, Güter- und Schiffsverkehr bisher kaum erschlossen.

„Für eine erfolgreiche Energiewende ist es unabdingbar, dass die Sektoren Energie und Verkehr gekoppelt und gesamtheitlich betrachtet werden. Dabei spielen methanbasierte Kraftstoffe, die anhand von Strom aus erneuerbaren Energiequellen („Power to Gas“) gewonnen werden, eine wichtige Rolle. Mit ihnen lassen sich Treibhausgasemissionen signifikant senken, was uns dabei unterstützt, die Klimaschutzziele zu erreichen. Die Weiterentwicklung der Technologien, durch die diese Kraftstoffe energieeffizient eingesetzt werden können, ist ein wesentlicher Bestandteil des Leitprojekts MethQuest“, sagte Norbert Brackmann, Koordinator der Bundesregierung für die maritime Wirtschaft zum Projektstart.

Wesentlich für MethQuest ist der sektorenübergreifende Untersuchungsansatz. „Durch die sechs Verbundprojekte erreichen wir einen Innovationsschub in zahlreichen Bereichen, angefangen bei der Entwicklung neuartiger Lösungen, um Gas aus erneuerbaren Energien zu gewinnen, über neuartige Motorenkonzepte für Pkw, stationäre Anwendungen und Schiffsantriebe bis hin zur Gestaltung von Microgrids für Binnen- und Seehäfen“, so Dr. Frank Graf, Bereichsleiter Gastechnologie der DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des KIT. Er nahm den offiziellen Förderbescheid mit Andreas Schell, Vorstandsvorsitzender von Rolls-Royce Power Systems, stellvertretend für die 27 Partner aus Industrie und Forschung entgegen.

Das Vorhaben hat ein Gesamtvolumen von 32 Mio. Euro und wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) mit insgesamt 19 Millionen Euro gefördert. In sechs Verbundprojekten, die von der Methangewinnung über neue Motorenkonzepte für Schiffe, Blockheizkraftwerke und Pkw bis hin zur Sektorenkopplung durch Microgrid-Lösungen für Binnen- und Seehäfen sowie der systemanalytischen Bewertung gehen, arbeiten die Partner zusammen.

An zwei Verbundvorhaben von „MethQuest“ ist das KIT beteiligt

Im Verbundvorhaben MethFuel, das sich mit neuartigen verfahrenstechnischen Konzepten zur Wasserstoff- und Kohlenstoffdioxid-Bereitstellung und zur katalytischen Methanisierung beschäftigt, sind der Lehrstuhl Chemische Technik des Instituts für Technische Chemie und Polymerchemie (ITCP) und der Bereich Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie des Engler-Bunte-Instituts (EBI ceb) sowie das mit dem KIT assoziierte Europäische Institut für Energieforschung (EIfER) beteiligt. Das ITCP und EIfER werden in ihrem gemeinsam betriebenen Labor ENERMAT (ENErgetische MATerialien) untersuchen, wie die einzelnen Komponenten der Power-to-Gas-Anlagen, die mit Strom aus erneuerbaren Energiequellen gespeist werden, mit einem stark schwankenden Stromangebot zurechtkommen. Dabei geht es vor allem um die Aufgabe, Festelektrolysezellen optimal für die hohen dynamischen Anforderungen von Power-to-Gas-Anwendungen einzusetzen. Komplementär dazu wird das EBI ceb die Dreiphasen-Methanisierung (3PM) untersuchen, die Stromschwankungen sehr schnell folgen kann. Dies ermöglicht die direkte Kopplung der Methanisierung an die Wasserstofferzeugung ohne Zwischenspeicherung und somit eine deutliche Reduzierung von Investitions- und Betriebskosten.

Im Verbundvorhaben MethCar, das sich mit der Entwicklung von neuartigen Pkw-Gasmotoren befasst, ist der Bereich für Verbrennungstechnik am Engler-Bunte-Institut (EBI vbt) beteiligt. Die besonderen Eigenschaften von komprimiertem Methan aus erneuerbaren Energien versprechen in einem spezifisch angepassten Pkw-Motor besonders hohe Effizienz, zudem weisen Methanmotoren gegenüber Diesel- und Benzinmotoren sehr geringe Partikelemissionen auf. Allerdings stehen aber auch sehr feine Partikelgrößen, die kleiner als 100 Nanometer Durchmesser haben, zunehmend im Fokus. Um die Bildung dieser Partikel bei bestimmten Betriebszuständen zu vermeiden, werden diese Abläufe von EBI vbt nachgestellt und beschrieben, um sie bei der anschließenden Auslegung des MethCar-Brennverfahrens und der Motorkalibrierung sicher vermeiden zu können.

Des Weiteren untersuchen die Verbundvorhaben MethPower neuartige Motorenkonzepte für stationäre Anwendungen, MethMare zwei Konzepte für schnelllaufende und dynamisch betreibbare Gasmotoren für die Schifffahrt, MethGrid erzeugungs-, netz- und verbrauchsseitige Lösungen zur Gestaltung von Microgrids für Binnen- und Seehäfen sowie Methsys eine verbundübergreifende systemanalytische Bewertung der Kosten, Klimawirkung und Umsetzbarkeit der neuen Technologien.

 

Die Partner im Leitprojekt MethQuest:

AREVA H2Gen GmbH, Continental Automotive GmbH, DBI – Gastechnologisches Institut gGmbH Freiberg, DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), Institut für Technische Chemie und Polymerchemie (ITCP) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT),  Engler-Bunte-Institut (EBI) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), Karlsruher Institut für Technologie (KIT), European Institute for Energy Research (EIfER), Erdgas Südwest GmbH, Energy Systems Analysis Associates – ESA2 GmbH, FORD-Werke GmbH, Fraunhofer-Institut für Bauphysik, iGas energy GmbH, Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung, Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme, Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung, Infraserv GmbH & Co. Höchst KG, Institut für Luft- und Kältetechnik gemeinnützige Gesellschaft mbH, keep it green GmbH, Kelvion Machine Cooling Systems GmbH, L’Orange GmbH, MTU Friedrichshafen GmbH/Rolls-Royce Power Systems, Open Grid Europe GmbH, RWTH Aachen University, Schaeffler Technologies AG & Co. KG, Stadtwerke Karlsruhe GmbH, terranets bw GmbH, Technische Universität Berlin und Technische Universität München.

nachhaltige Luftfahrt

Methan aus erneuerbaren Quellen für vielfältige Anwendungen nutzbar zu machen – dieses Ziel verfolgt MethQuest. (Grafik: MethQuest)

Hintergrund: Power-to-Gas-Verfahren

In so genannten Power-to-Gas-Verfahren kann mit Strom aus erneuerbaren Energiequellen umweltfreundlich Gas gewonnen werden, das sich leicht speichern und später bei Bedarf nutzen lässt. Methan aus Power-to-Gas-Prozessen hat dabei zahlreiche Vorteile gegenüber anderen Power-to-X-Prozessen, die Herstellungsprozesse sind einfacher und zeigen deutlich höhere Wirkungsgrade. Das hat einen positiven Einfluss auf die Produktionskosten. Zudem kann das fossile Erdgas problemlos durch komprimiertes oder verflüssigtes Methan aus erneuerbaren Energien sukzessive ersetzt werden. Die bestehenden Gasnetze und -anwendungen lassen sich so ohne kosten- und zeitaufwendige Anpassungen weiter nutzen.

Zum einen sind gasbasierte Technologien weit entwickelt und millionenfach im Einsatz, zum anderen ist mit den bestehenden Erdgasnetzen und -speichern eine flächendeckende und leistungsstarke Infrastruktur vorhanden, mit deren Hilfe sich Schwankungen bei der Bereitstellung von erneuerbaren Energien ausgleichen, große Energiemengen speichern und Lastspitzen im Energieverbrauch abfedern lassen. Fahrzeuge, die mit Gasen aus erneuerbaren Quellen angetrieben werden, können in Ergänzung zur Elektromobilität einen wichtigen Beitrag zur Energiewende leisten.

 

DGVW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des KIT

Die DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut (EBI) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) ist eine gemeinsame, unabhängige Einrichtung des DVGW – Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V., Bonn und des KIT. Sie wird von den EBI-Bereichen Chemische Energieträger – Brennstofftechnologie (EBI ceb), Verbrennungstechnik (EBI vbt) sowie Wasserchemie und Wassertechnologie (EBI wct) gemeinsam getragen und gliedert sich in die Bereiche Gastechnologie, Prüflaboratorium Gas und Wassertechnologie.

Weitere Informationen: www.methquest.de

Quelle: Karlsruher Institut für Technologie


 

Deutscher Gründerpreis 2018 für PtL-Pionier

Power to Liquid

Ineratec erhält Auszeichnung für dezentral nutzbare PtL-Reaktoren

Berlin, 12. September 2018 – Der Deutsche Gründerpreis 2018 in den Kategorien StartUp und Aufsteiger wurde gestern in Berlin an die Ineratec GmbH aus Karlsruhe und die Tesvolt GmbH aus Lutherstadt Wittenberg verliehen. Der Preis wird jährlich von den Partnern stern, Sparkassen, ZDF und Porsche ausgelobt.

Die Jury des Deutschen Gründerpreises ehrt die Ineratec GmbH in der KategorieStartUp. Ineratec ist es gelungen, gigantische chemische Anlagen auf Miniaturformat zu schrumpfen. Die dezentral nutzbaren Reaktoren produzieren beispielsweise mit Hilfe von Solar- oder Windenergie synthetische Kraftstoffe für die Luftfahrt. Die Auswahljury des Deutschen Gründerpreises war beeindruckt von den extrem vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten.

Power to Liquid

BERLIN, GERMANY – SEPTEMBER 11: Helmut Schleweis, Tim Boeltken, Philipp Engelkamp and guest during the Deutscher Gruenderpreis at ZDF Hauptstadtstudio on September 11, 2018 in Berlin, Germany. (Photo by Franziska Krug/Getty Images for Deutscher Gruenderpreis)

Aus dem Klimakiller CO2 und Wasserstoff kann man synthetisches Erdgas oder synthetische Kraftstoffe herstellen, etwa fürs Auto oder die Luftfahrt. Dazu braucht man aber reichlich Energie. Was liegt also näher, als dies in der Nähe von Wasser-, Solar- oder Windkraftanlagen zu machen? Bislang war eine solche dezentrale Produktion jedoch nicht wirtschaftlich möglich, weil für diese Verfahren normalerweise extrem teure, großtechnische chemische Anlagen nötig sind.

Den Ineratec-Gründern Dr. Tim Böltken (33), Philipp Engelkamp (27) und Dr. Paolo Piermartini (37) gelang nun der Durchbruch: Die drei Ingenieure entwickelten eine passende chemische Reaktortechnologie, die in einem handelsüblichen Schiffscontainer Platz findet. Die fix und fertig montierten, preisgünstigen Kompaktanlagen sind nach dem Baukastensystem konzipiert, sodass man die Kapazität ganz nach Bedarf erweitern kann. „Damit ist es auch möglich, regenerative Energie dauerhaft zu speichern und so die Energiewende voranzutreiben“, erläutert Dr. Tim Böltken.

Die schlüsselfertigen Kompaktanlagen können aber noch viel mehr: An vielen Stellen, beispielsweise auf Mülldeponien oder in der Industrie, entstehen nämlich relativ kleine Mengen wertvoller Gase, die aus Kostengründen häufig einfach verbrannt werden. Mit den mehrfach preisgekrönten Minireaktoren von Ineratec lohnt es sich, auch diese bislang verschwendeten Ressourcen zu nutzen, um daraus synthetische Kraftstoffe oder hochwertige Produkte für die chemische Industrie herzustellen. „Wir nutzen bekannte Verfahren wie die Synthesegaserzeugung, die Fischer-Tropsch-Synthese, die Methanolsynthese und die Methanisierung, nur eben in extrem kompakter Bauweise“, erklärt Dr. Tim Böltken. Und genau das war die technische Herausforderung.

Wir wollten unbedingt an den Markt gehen, denn eine solche Chance hat man nur einmal im Leben

Hinter der innovativen Ausgründung stehen mehr als 15 Jahre Forschung am Karlsruher Institut für Technologie, wo sich die Gründer während ihrer wissenschaftlichen Arbeit kennen lernten. Schon bald zeigten Anwender aus der Industrie Interesse an den Forschungsergebnissen. „Wir wollten unbedingt an den Markt gehen, denn eine solche Chance hat man nur einmal im Leben.“ Mit Hilfe des Exist-Forschungstransfers des Wirtschaftsministeriums und weiterer Fördermittel trieben die Gründer die Produktentwicklung voran, präsentierten auf Fachveranstaltungen und gewannen so die ersten Kunden. „Der Bedarf ist da und das Feedback vom Markt ist sehr positiv.“ Die mehrfach patentierten Reaktoren sind weltweit gefragt. Pilotanlagen laufen bereits in Deutschland, Spanien und Finnland. Weitere starten demnächst in Kanada, Brasilien, Malaysia sowie in der Schweiz. „Die Anlage ist direkt im Container montiert und leicht auf Schiffen oder LKW zu transportieren.“

Quelle: DSGV e. V. Deutscher Gründerpreis 

TU Braunschweig setzt auf nachhaltige Luftfahrt

nachhaltige Luftfahrt

“Zukunftsfähigkeit der Luftfahrtforschung”: TU Braunschweig setzt auf nachhaltige Luftfahrt

Deutschland kann den Anschluss in der Luftfahrtforschung verlieren. Auf dieses Risiko weist soeben eine Expertengruppe der Wissenschaftsakademie Leopoldina in ihrem Diskussionspapier „Zukunftsfähigkeit der Luftfahrtforschung in Deutschland“ hin. Die TU Braunschweig verfügt am Forschungsflughafen Braunschweig über weithin sichtbare Expertise und ausgezeichnete Infrastrukturen. Mit einem Ausbau der Forschungsaktivitäten will sie die strategischen Zukunftsziele zur nachhaltigen und energieeffizienten Luftfahrt erreichen sowie junge Expertinnen und Experten ausbilden und halten.

Im Niedersächsischen Zentrum für Luftfahrt (NFL) sind 23 luft- und raumfahrttechnische Institute der TU Braunschweig, des Deutschen Zentrums für Luftfahrt, der Leibniz Universität Hannover, der Fraunhofer Gesellschaft und der PTB vertreten. Das Cluster „Sustainable and Energy-Efficient Aviation – SE²A“, über das in Kürze im Rahmen der Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder entschieden wird, soll wissenschaftliche Grundlagen für den Wandel des Luftverkehrs in den nächsten Jahrzehnten schaffen. Ziel ist es, die Umweltauswirkungen des Luftverkehrs durch den Einsatz nachhaltiger Energieträger und dafür optimierter Flugzeuge deutlich zu reduzieren, den Luftverkehr sicherer zu machen und sein weiteres Wachstum zu unterstützen.

nachhaltige Luftfahrt

Flugsimulator auf dem Gelände des DLR am Forschungsflughafen Braunschweig.
TU Braunschweig/Stephan Nachtigall

Leopoldina: dem Expertiseverlust entgegenwirken

In ihrem aktuellen Diskussionspapier betonen die Autoren der Deutschen Akademie der Naturforscher Leopoldina e.V. – Nationale Akademie der Wissenschaften zwar die Stärken der bestehenden Infrastruktur der deutschen Luftfahrtforschung. Infolge der Konsolidierung von Schlüsselindustrien der Luftfahrt könne es jedoch zu einem schleichenden Expertiseverlust in wichtigen Forschungsfeldern sowie in der Systemfähigkeit im Flugzeugbau kommen.

Wichtige Grundlagen-Disziplinen der Luftfahrttechnik, wie beispielsweise die Flugmechanik, seien fast nicht mehr in Deutschland vertreten, stellen die Experten fest. Viele Ingenieure in diesen Fachgebieten würden der Untersuchung zufolge im Ausland arbeiten. Dadurch fehlen Bewerberinnen und Bewerber auf freie Lehrstühle an deutschen Universitäten. Langfristig sei es so nicht mehr möglich, die Qualität der wissenschaftlichen Ausbildung zu gewährleisten.

nachhaltige Luftfahrt

Flugzeugtriebwerk am Forschungsflughafen Braunschweig.
TU Braunschweig/Stephan Nachtigall

Künftige Anforderungen an die Luftfahrt böten Chancen, die Expertise zu erhalten oder wieder aufzubauen. Die Arbeitsgruppe der Akademie schlägt unter anderem vor, die Luftfahrtstrategie der Bundesregierung zu erweitern, um die Luftfahrtindustrie und die damit verbundene Forschung zu stärken.

Neben Ingenieurwissenschaftlern der Technischen Universitäten Darmstadt und München sowie der Universitäten Bremen und Stuttgart sind in der Arbeitsgruppe der Leopoldina auch der Leiter des Instituts für Strömungsmechanik der Technischen Universität Braunschweig, Professor Rolf Radespiel, und Professor Stefan Levedag vom Institut für Flugsystemtechnik am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Braunschweig vertreten.

Quelle: Technische Universität Braunschweig


 

Das Thema PtL “boomt”

Power to Liquid - Nachhaltige Luftfahrt

Bonn, 31. August 2018

Flüssige Treibstoffe alternativlos

Es ist nicht zu übersehen, dass es immer mehr PtL-Projekte gibt. Bei uns in Deutschland, in der Schweiz und nun auch Brasilien. Letzteres wird sogar vom Bundesumweltministerium unterstützt.

Warum ist das wohl so? Unserer Einschätzung nach verbreitet sich langsam das Wissen um die enormen Potenziale von EE-strombasierten Treibstoffen (Power-to-Liquid) bei der Erreichung der angestrebten Klimaschutzziele, insbesondere auch in der Luftfahrt. Auch unsere gemeinsame Arbeit im IASA-Projekt Power-to-Liquid-Impulskampagne trägt dazu seinen Teil bei.

In der neuen Prognos-Studie zur Perspektive flüssiger Energieträger in der Energiewende wird das im Detail wiederholt, wovon wir seit Jahren überzeugt sind:
Es gibt auf absehbare Zeit keine Alternative zu flüssigen Treibstoffen in der Luftfahrt. Die notwendige Energiedichte bringen nur bekannte Treibstoffe wie Kerosin oder AvGas. Die CO2-armen, bzw. potenziell sogar CO2-neutralen PtL-Treibstoffe sind die derzeit einzige Lösung, die Quantitäten produzieren zu können um die Klimaziele der Luftfahrt zu erreichen.
Zudem erkennt die Studie auch die Tatsache an, dass für PtL-Treibstoffe die Infrastruktur bereits vorhanden ist, die Lager- und Transportfragen bereits mit den fossilen Treibstoffen gelöst wurden und nebenbei PtL-Kerosin drop-in-fähig ist.

Die große Herausforderung ist also nicht mehr Technik oder Infrastruktur, sondern dass PtL-Treibstoff aus Erneuerbaren Energien nun endlich in Deutschland produziert und zeitnah geflogen wird!

Treibstoff für eine nachhaltige Liuftfahrt

Die neueste Ausgabe des PtL-Newsletters kann hier kostenlos bezogen werden: PtL-Newsletter

PtL-Produktionsanlage in Brasilien

Power-to-Liquid

24.08.2018

Umweltpolitische Gespräche in Brasilien

Staatssekretär Jochen Flasbarth, Staatssekretär im Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit reiste für zwei Tage für Gespräche zu umweltpolitischen Themen nach Brasilien.

Am Freitag hielt er zunächst ein Grußwort auf der Fachveranstaltung zum Naturschutzgebietssystem der Deutschen Gesellschaft für internationale Zusammenarbeit, GIZ. Anschließend unterzeichnete er das Memorandum of Understanding zur Herstellung synthetischer Kraftstoffe (Power-to-Liquid) mit der brasilianischen Nationalagentur für Erdöl, Erdgas und Biokraftstoffe. Dies ist ein Projekt der Internationalen Klimaschutzinitiative des BMU.

 

Power-to-Liquid

Das Bild zeigt Jochen Flasbarth bei der Unterzeichnung des Memorandums.

Im Anschluss an die Unterzeichnung des Memorandums fand die Besichtigung einer Power-to-Liquid-Anlage statt.

synthetische Kraftstoffe

Internationale Klimaschutzinitiative

Die Projekte der internationalen Klimaschutzinitiative orientieren sich am Bedarf der Partnerländer und unterstützen beim Klimaschutz, insbesondere bei der Minderung von Treibhausgasen, Steigerung der Anpassungsfähigkeit an die Folgen des Klimawandels sowie beim Erhalt und bei der Nutzung von schützenswerten Gebieten mit hoher Klimarelevanz.

Damit wird auch die Umsetzung des Copenhagen Accords unterstützt und die Konsensbildung für ein ambitioniertes Klimaschutzabkommen nach 2012 gefördert. Sie ist Teil des deutschen Beitrags zur so genannten Fast-Start-Finanzierung, also der Zusage der Industrieländer im Copenhagen Accord für die Finanzierung von Klimaschutzsofortmaßnahmen in Entwicklungsländern bis 2012.

Quelle: BMU

E-Fuels sichern das Erreichen der Klimaziele

Power-to-Liquid

Perspektiven flüssiger Energieträger in der Energiewende

Im Auftrag der Mittelständischen Energiewirtschaft Deutschland e.V. (MEW) erstellte Prognos eine Studie zum Status und zur Perspektive flüssiger Energieträger in der Energiewende.

Dabei kommt die Studie zum Ergebnis, dass flüssige Energieträger und Rohstoffe heute und morgen, gerade im Rahmen der Energiewende, eine erhebliche Bedeutung haben. Vor allem im Luftverkehr sind flüssige Energieträger und Rohstoffe demnach aufgrund der erforderlichen hohen Energiedichte nicht oder nur schwer zu ersetzen. Da flüssige Energieträger weiter benötigt werden, ist die Entwicklung des Technologiepfads Power-to-Liquid unter Klimaschutzaspekten eine No-Regret-Maßnahme und daher dringend zu empfehlen.

Anmerkung: Als No-Regret-Strategien werden Maßnahmen bezeichnet, deren gesellschaftlicher Nutzen, der zusätzlich zum Nutzen der verhinderten Klimaänderung eintritt, den gesellschaftlichen Kosten gleichkommt oder diese übersteigt

Power-to-Liquid (PtL)

Die Autoren der Studie weisen darauf hin, dass PtL-Energieträger und Rohstoffe genauso verarbeitet, transportiert und vertankt werden können, wie heutige fossile, flüssige Energieträger (z.B. Kerosin). Flüssige Energieträger können kostengünstig gelagert und weltweit transportiert werden. Die deutschen Raffineriestandorte können nach gewissen Anpassungsinvestitionen das PtL-“Rohöl” wie gewohnt zu den klassischen Endprodukten, insbesondere zu Treibstoffen verarbeiten.

Wirtschaftlichkeit

Beim Kriterium Wirtschaftlichkeit ergibt sich aus der Studie ein differenziertes Bild. Demnach ergeben sich bei noch niedrigen PtL-Anteilen in den meisten Fällen wirtschaftliche Vorteile für flüssige Energieträger. Zudem hängt die Bewertung der Wirtschaftlichkeit auch von der Höhe der Steuerbelastung für die jeweiligen Energieträger ab. Wie allgemein bekannt, sind gegenwärtig flüssige Energieträger wie Benzin und Diesel mit höheren Steuern belegt als Strom.

Mittel- bis langfristig sind Produktionskosten von 0,7 bis 1,3 Euro pro Liter, bezogen auf das Jahr 2015 möglich. Voraussetzung dafür ist allerdings ein groß-industrieller Einstieg in die PtL-Technologie, damit Lerneffekte erzielt und die Produktionskosten gesenkt werden können.

 

Energiewende: Power-to-Liquid

 

Die Studie Status und Perspektiven flüssiger Energieträger in der Energiewende kann über die Homepage des MEW-Verbands heruntergeladen werden.


 

Fliegen mit grünem Kraftstoff

IASA: Nachhaltige Luftfahrt - Sustainable Aviation

26.07.2018

Chemieanlagenbau Chemnitz GmbH (CAC) erforscht mit weiteren fünf Partnern aus Industrie und Wissenschaft die Herstellung von umweltfreundlichem, synthetischem Kerosin. Dieses wird auch strombasierter Kraftstoff genannt. In dem Forschungsprojekt KEROSyN100 übernimmt CAC die Entwicklung der innovativen Technologie zur Synthese von Kerosin aus Methanol. Im Gegensatz zu konventionellen, fossilen Kraftstoffen, ist das Ziel, Kerosin mit erneuerbarem Strom herzustellen. Stromquelle ist die überschüssige Windenergie an der windreichen Westküste Schleswig-Holsteins. Bislang wird diese gewonnene Energie aufgrund von Netzengpässen abgeregelt und geht verloren.

Diesen Überfluss machen sich die Chemnitzer zu nutze. „Anstatt die überschüssige Windenergie abzuregeln, wird sie genutzt, um mittels innovativer chemischer Verfahren aus Wasser und Kohlendioxid die Grundlage für synthetischen Kraftstoff zu schaffen, so Jörg Engelmann, Geschäftsführer der CAC. „Mit diesem strombasierten Kerosin aus erneuerbarer Windenergie und der Nutzung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre erreichen wir im Idealfall einen geschlossenen CO2-Kreislauf.“

CAC forscht bereits seit 2008 mit der TU Bergakademie Freiberg an der Technologie für synthetisches Benzin. Mit diesem Know-how erarbeiten die Chemnitzer Ingenieure die innovative Technologie für die Umwandlung von Methanol zu Kerosin. Im Anschluss übernimmt CAC das Basic Engineering für eine maßgeschneiderte Demonstrationsanlage am Standort des Projektpartners Raffinerie Heide, welche die gesamte Prozesskette abbilden wird.

Nach erfolgreichem Abschluss dieses Projektes wird ein Folgeprojekt angestrebt, um das entwickelte Konzept am Standort Raffinerie Heide zu demonstrieren und die Eignung des grünen Kraftstoffes im realen Flugbetrieb nachzuweisen.

Unter Leitung des Advanced Energy Systems Institute (AES) der Universität Bremen, sind an dem Projekt „KEROSyN100“ neben dem Chemieanlagenbau Chemnitz GmbH die Industriepartner Raffinerie Heide GmbH und SKL Engineering & Contracting GmbH beteiligt. Wissenschaftspartner sind die TU Bergakademie Freiberg, das DLR – Institut für Vernetzte Energiesysteme e.V. und IKEM – Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität e.V.

Quelle: Chemieanlagenbau Chemnitz

Power-to-X-Technologien: Erneuerbaren Wasserstoff mit weniger Strom erzeugen

Power-to-X

ZSW erforscht Kombination von Biomasse-Verbrennung mit Hochtemperatur-Elektrolyse

Stuttgart, 26. Juli 2018

Der steigende Anteil von erneuerbarem Strom im Netz macht künftig Speicher erforderlich. Besonders vielversprechend ist die Umwandlung des fluktuierenden Ökostroms in chemische Energieträger oder Rohstoffe. Diese Power-to-X-Verfahren wollen Wis- senschaftler des Zentrums für Sonnenenergie- und Wasserstoff- Forschung Baden-Württemberg (ZSW) jetzt auf zwei Beine stellen:

Zu diesem Zweck planen sie, eine Hochtemperatur-Biomasseverbrennung mit einer Hochtemperatur-Elektrolyse zu kombinieren. Ziel ist ein reduzierter Strombedarf bei der Herstellung von erneuerbarem Wasserstoff – dem Ausgangsstoff für alle chemischen Power-to-X-Speichermedien. Insgesamt ist eine Halbierung des Stromeinsatzes möglich, so das ZSW. Die ersten Vorversuche verliefen erfolgreich. Eine positive Resonanz zum Projekt gibt es bereits.

Der Anteil erneuerbarer Energien am Stromverbrauch in Deutschland lag nach Angaben der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen im Jahr 2017 durchschnittlich bei rund 36 Prozent. Kurzzeitig ist er deutlich höher: Am 1. Januar und am 1. Mai 2018 etwa schnellte er für jeweils einige Stunden auf 100 Prozent hoch, so die Informationsplattform SMARD der Bundesnetzagentur. Wenn 2030 nach dem Willen der Bundesregierung im Mittel 65 Prozent Ökostrom im Stromnetz fließen sollen, wird das Angebot immer öfter auf das Doppelte oder mehr der Stromnachfrage steigen. Damit der Strom dann für das Energiesystem nutzbar gemacht werden kann, bedarf es intelligenter Konzepte zur Umwandlung.

Power-to-X: Im Zentrum steht Wasserstoff

Einen vielversprechenden Lösungsansatz für langfristige Speicherauf- gaben bietet Power-to-X. Darunter sind alle jene Verfahren zu verstehen, die Ökostrom in chemische Energieträger für die Stromspeicherung, in strombasierte Kraftstoffe für die Mobilität oder Rohstoffe für die chemische Industrie umwandeln. Mit Power-to-X lassen sich bei- spielsweise Wasserstoff für Brennstoffzellenfahrzeuge, Methan für Erdgasautos, Kerosin für Flugzeuge, verflüssigtes Methan (LNG) für Schiffe oder Basischemikalien für die Chemieindustrie herstellen – und zwar klimafreundlich.

Wasserstoff, dient als Ausgangsstoff für alle Power-to-X-Technologien. Durch die Kombination von Hochtemperatur-Elektrolyse und Oxyfuel-Verbrennung will das ZSW den erneuerbaren Wasserstoff nun mit einem geringeren Strombedarf herstellen.

Wärme für die Elektrolyse, Sauerstoff für die VerbrennungBei der Hochtemperatur-Elektrolyse kann im Unterschied zur alkalischen oder PEM-Elektrolyse der Strom als Einsatzenergie zu einem erheblichen Anteil durch Hochtemperaturwärme ersetzt werden. Das Oxyfuel-Verfahren liefert der Elektrolyse durch die Verbrennung mit Sauerstoff die nötige Hochtemperaturwärme und das effizienter als bei Verbrennungsverfahren mit Luft. Als Brennstoff nutzen die Forscher etwa Holz oder Biomassereststoffe.

Die Elektrolyse wiederum erzeugt den für die Hochtemperaturverbrennung notwendigen Sauerstoff, der sonst mit erheblichem Energieaufwand bereitgestellt werden muss. „Mit dieser Technologie wollen wir einen Kubikmeter Wasserstoff aus 2,5 Kilowattstunden Strom erzeugen“, erklärt Dr. Michael Specht, Leiter des ZSW-Fachgebiets „Regenerative Energieträger und Verfahren“. Heutige Elektrolyseure benötigten in der Regel etwa doppelt so viel elektrische Energie.

In einem weiteren Schritt möchten die Forscher das „grüne“ Kohlendioxid aus der Oxyfuel-Verbrennung mit dem Wasserstoff aus der Elektrolyse in einen kohlenstoffhaltigen Energieträger (etwa Methan) oder in Basischemikalien (beispielsweise Methanol) umwandeln. Der Kohlenstoff-Nutzungsgrad ist bei diesem Vorgehen hoch. Die Technologie ist zudem kohlendioxidneutral. Das Vorgehen spart auch Energie, da Kohlendioxid zum Beispiel nicht extra aus einem Rauchgas abgetrennt werden muss.

Zwei Reaktorkonzepte erforschen

Um sein Ziel zu verwirklichen, untersucht das Forscherteam zwei Reaktor-Konzepte und vergleicht diese miteinander: einen Wirbelschichtreaktor sowie einen FLOX-Brenner (flammenlose Oxidation). Es soll ein sauerstoffarmer Abgasstrom erzeugt werden, der einerseits Hochtemperaturwärme für die Elektrolyse und andererseits Kohlendioxid für die folgende Synthese bereitstellt. Erste Versuche zur Oxyfuel-Verbrennung von Erdgas im FLOX-Brenner lieferten ein heißes Abgas, das gut geeignet ist für eine anschließende Kraftstoff-Synthese.

Parallel wird der neue Power-to-X-Pfad mit Hilfe von Prozess-Simulationen bewertet. Das Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS) des KIT attestierte dem ZSW-Konzept in ersten Analysen ein erhebliches Kohlendioxid-Senkungspotenzial bei relativ geringem Gesamtenergiebedarf.

Derzeit stellen die ZSW-Wissenschaftler einen Versuchsstand fertig, um die Kombination der beiden Technologien zu untersuchen. „Für unser Vorhaben wollen wir auch Industriepartner aus der Hochtemperatur-Elektrolyse-Entwicklung gewinnen“, erläutert Specht.

Power-to-X

Derzeit wird der Versuchsstand am ZSW aufgebaut. (Foto ZSW)

Power-to-X

Förderung durch Bundesforschungsministerium

Das Forschungsprojekt ist zunächst auf drei Jahre angelegt. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Projekt mit gut 900.000 Euro (Förderkennzeichen 03SFK2C0). Das Vorhaben beruht auf der Arbeit des ZSW im Kopernikus-Projekt Power-to-X des BMBF, mit einer geplanten Laufzeit von 10 Jahren: www.kopernikus- projekte.de/projekte/power-to-x

Quelle: Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW)


 

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