Umweltfreundliche Kraftstoffe oder Wachse f\u00fcr die Chemieindustrie lassen sich aus Wasser, Kohlendioxid und \u00d6kostrom herstellen. Wie, zeigt ein Dresdner Unternehmen mit seiner Power-to-Liquids-Anlage, die im Brennstoffzellenmodus Strom generieren kann.<\/p>\n
Oft wird von Schl\u00fcs\u00adsel\u00adtech\u00adno\u00adlo\u00adgi\u00aden f\u00fcr die En\u00ader\u00adgie\u00adwen\u00adde und das de\u00adzen\u00adtra\u00adle En\u00ader\u00adgie\u00adsys\u00adtem der Zukunft ge\u00adspro\u00adchen. Sunfire hat eine Tech\u00adno\u00adlo\u00adgie ent\u00adwi\u00adckelt, die dazu geh\u00f6ren kann: die re\u00adver\u00adsi\u00adble Elek\u00adtro\u00adly\u00adse, kurz RSOC (Re\u00adver\u00adsi\u00adble Solid Oxide Cell) genannt. Die RSOC-Tech\u00adno\u00adlo\u00adgie wertet Wind- und So\u00adlar\u00adstrom im Ge\u00adgen\u00adsatz zu klas\u00adsi\u00adschem Power-to-Gas auf, indem damit hoch\u00adwer\u00adti\u00adge End\u00adpro\u00adduk\u00adte erzeugt werden k\u00f6nnen. Auch verf\u00fcgt das Ver\u00adfah\u00adren \u00fcber gute Wir\u00adkungs\u00adgra\u00adde, da die dabei ent\u00adste\u00adhen\u00adde W\u00e4rme genutzt wird. Zu\u00adgleich dient die so\u00adge\u00adnann\u00adte Power\u00ad-to-Liquids-Technologie als g\u00fcns\u00adti\u00adge Re\u00adser\u00adveka\u00adpa\u00adzi\u00adt\u00e4t, da sie in\u00adner\u00adhalb weniger Minuten vom Elek\u00adtro\u00adly\u00adse- in den Brenn\u00adstoff\u00adzel\u00adlen\u00admo\u00addus um\u00adge\u00adschal\u00adtet werden kann und somit auf die Pro\u00adduk\u00adti\u00adon von Strom.<\/p>\n
Das Dresd\u00adner Cle\u00adan\u00adtech-Un\u00adter\u00adneh\u00admen hat in den ver\u00adgan\u00adge\u00adnen Jahren die Hoch\u00adtem\u00adpe\u00adra\u00adtur-Elek\u00adtro\u00adly\u00adse ent\u00adwi\u00adckelt und die Ein\u00adsatz\u00adf\u00e4\u00adhig\u00adkeit im in\u00addus\u00adtri\u00adel\u00adlen Ma\u00dfstab be\u00adwie\u00adsen. Sie ist der erste Schritt im Power-to-Li\u00adquids-Ver\u00adfah\u00adren, bei dem Sau\u00ader\u00adstoff und Was\u00adser\u00adstoff ent\u00adste\u00adhen. \u00dcber einen zweiten Schritt wird mit dem ge\u00adwon\u00adne\u00adnen Was\u00adser\u00adstoff und zu\u00adge\u00adf\u00fcg\u00adtem Koh\u00adlen\u00addi\u00adoxid das Syn\u00adthe\u00adse\u00adgas (CO\/H2) ge\u00adne\u00adriert, das die Basis f\u00fcr Pro\u00adduk\u00adte aus lang\u00adket\u00adti\u00adgen Koh\u00adlen\u00adwas\u00adser\u00adstof\u00adfen ist \u2013 syn\u00adthe\u00adti\u00adsche Kraft\u00adstof\u00adfe wie Benzin, Diesel und Kerosin oder Wachse f\u00fcr die Che\u00admie\u00adin\u00addus\u00adtrie. Die Hoch\u00adtem\u00adpe\u00adra\u00adtur-Elek\u00adtro\u00adly\u00adse ar\u00adbei\u00adtet unter hohem Druck (> 10 bar) und bei hohen Tem\u00adpe\u00adra\u00adtu\u00adren (> 800 Grad Cel\u00adsius). Sie zerlegt gas\u00adf\u00f6r\u00admi\u00adges Wasser, also Was\u00adser\u00addampf, in seine Be\u00adstand\u00adtei\u00adle Sau\u00ader\u00adstoff und Was\u00adser\u00adstoff. Das gelingt mit einem Wir\u00adkungs\u00adgrad von 90 Prozent, bezogen auf den Brenn\u00adwert. Anders als bei be\u00adkann\u00adten Elek\u00adtro\u00adly\u00adse-Ver\u00adfah\u00adren wie der PEM- (Pro\u00adton-Ex\u00adch\u00adan\u00adge-Mem\u00adbran) oder der Al\u00adka\u00adli-Elek\u00adtro\u00adly\u00adse wird die Abw\u00e4rme der nach\u00adfol\u00adgen\u00adden Pro\u00adzess\u00adschrit\u00adte dazu genutzt, Dampf zu er\u00adzeu\u00adgen, der wie\u00adder\u00adum der Elek\u00adtro\u00adly\u00adse zu\u00adge\u00adf\u00fchrt wird.<\/p>\n
Eine weitere Be\u00adson\u00adder\u00adheit der Hoch\u00adtem\u00adpe\u00adra\u00adtur-Elek\u00adtro\u00adly\u00adse ist, dass hierbei nicht die Was\u00adser\u00adstoff-Mo\u00adle\u00adk\u00fc\u00adle ex\u00adtra\u00adhiert werden, sondern die Sau\u00ader\u00adstoff-Mo\u00adle\u00adk\u00fc\u00adle, die an die Um\u00adge\u00adbungs\u00adluft ab\u00adge\u00adf\u00fchrt werden. Das ist im Power\u00ad-to-Liquids-Verfahren deshalb von Be\u00addeu\u00adtung, da das Ver\u00adfah\u00adren auch dazu ein\u00adge\u00adsetzt werden kann, um im zweiten Schritt Koh\u00adlen\u00addi\u00adoxid (CO2) aus der Dampf\u00adelek\u00adtro\u00adly\u00adse zu Koh\u00adlen\u00admon\u00adoxid (CO) f\u00fcr die Syn\u00adthe\u00adse zu re\u00addu\u00adzie\u00adren. Dieser Schritt wird Was\u00adser\u00adgas-Shift-Re\u00adak\u00adti\u00adon genannt. Das Koh\u00adlen\u00addi\u00adoxid f\u00fcr diese Re\u00adak\u00adti\u00adon kann aus un\u00adter\u00adschied\u00adli\u00adchen Quellen kommen, also auch aus der Atmos\u00adph\u00e4re, aus Bio\u00adgas\u00adan\u00adla\u00adgen oder anderen ab\u00adgasent\u00adwi\u00adckeln\u00adden Pro\u00adzes\u00adsen. Im An\u00adschluss daran wird der zuvor ge\u00adwon\u00adne\u00adne Was\u00adser\u00adstoff zu\u00adge\u00adf\u00fchrt, mit dem dann das Syn\u00adthe\u00adse\u00adgas (CO und H2) ent\u00adsteht. In einem dritten Schritt werden aus dem Syn\u00adthe\u00adse\u00adgas dann Benzin, Diesel, Kerosin und andere Roh\u00adpro\u00adduk\u00adte f\u00fcr die Che\u00admie\u00adin\u00addus\u00adtrie her\u00adge\u00adstellt. Bei dieser Syn\u00adthe\u00adse wird wie\u00adder\u00adum W\u00e4rme frei\u00adge\u00adsetzt, mit der Wasser f\u00fcr die Dampf\u00adelek\u00adtro\u00adly\u00adse ver\u00addampft wird. Dies er\u00adm\u00f6g\u00adlicht einen Ge\u00adsamt\u00adwir\u00adkungs\u00adgrad von rund 70 Prozent. Die Her\u00adstel\u00adlung von lang\u00adket\u00adti\u00adgen Koh\u00adlen\u00adwas\u00adser\u00adstof\u00adfen hat Sunfire mit einer in\u00addus\u00adtri\u00adel\u00adlen De\u00admons\u00adtra\u00adti\u00adons\u00adan\u00adla\u00adge in Dresden unter Beweis ge\u00adstellt. Im April dieses Jahres f\u00fcllte Bun\u00addes\u00adfor\u00adschungs\u00admi\u00adnis\u00adte\u00adrin Johanna Wanka die ersten Liter syn\u00adthe\u00adti\u00adschen Diesels in ihren Dienst\u00adwa\u00adgen.
\nRSOC versus Power-to-Gas<\/p>\n
Der zen\u00adtra\u00adle Un\u00adter\u00adschied in den Ver\u00adfah\u00adren liegt bei der Wahl von Druck und Hitze beim Zu\u00adsam\u00admen\u00adf\u00fch\u00adren von Was\u00adser\u00adstoff und Koh\u00adlen\u00addi\u00adoxid. Wird die Tem\u00adpe\u00adra\u00adtur durch die K\u00fchlung mit Wasser niedrig ge\u00adhal\u00adten (500 Grad Celsius) wie beim Power-to-Gas-Ver\u00adfah\u00adren, ent\u00adsteht im ent\u00adspre\u00adchen\u00adden Gleich\u00adge\u00adwicht Methan. Wird die Tem\u00adpe\u00adra\u00adtur hin\u00adge\u00adgen wie im RSOC-Ver\u00adfah\u00adren durch eine Iso\u00adlie\u00adrung des Re\u00adak\u00adtors auf un\u00adge\u00adf\u00e4hr 900 Grad erh\u00f6ht, re\u00adagie\u00adren Was\u00adser\u00adstoff und Koh\u00adlen\u00admon\u00adoxid zu Syn\u00adthe\u00adse\u00adgas. Mittels Fi\u00adscher-Tropsch-Syn\u00adthe\u00adse wird es dann in fl\u00fcs\u00adsi\u00adge Koh\u00adlen\u00adwas\u00adser\u00adstof\u00adfe um\u00adge\u00adwan\u00addelt und zu hoch\u00adwer\u00adti\u00adgen Stoffen wie Kraft\u00adstof\u00adfe, Wachse oder andere che\u00admi\u00adsche Roh\u00adstof\u00adfe ver\u00adwer\u00adtet. Im Ver\u00adgleich zum Erdgas, das normaler\u00adweise als Basis daf\u00fcr zum Einsatz kommt, wird beim RSOC-Ver\u00adfah\u00adren der ein\u00adge\u00adsetz\u00adte \u00d6ko\u00adstrom ver\u00adedelt. Die Ver\u00adedelung ist dabei von ent\u00adschei\u00adden\u00adder Be\u00addeu\u00adtung: Die klas\u00adsi\u00adsche Elek\u00adtro\u00adly\u00adse ist auf kos\u00adten\u00adg\u00fcns\u00adti\u00adgen \u00d6ko\u00adstrom als Basis an\u00adge\u00adwie\u00adsen. Der Be\u00adtrei\u00adber einer RSOC-An\u00adla\u00adge hin\u00adge\u00adgen ist in der Lage, f\u00fcr den Roh\u00adstoff \u00d6ko\u00adstrom den je\u00adwei\u00adli\u00adgen Markt\u00adpreis zu be\u00adzah\u00adlen, da er zu\u00ads\u00e4tz\u00adlich mit einem hohen Wir\u00adkungs\u00adgrad ein hoch\u00adwer\u00adti\u00adges End\u00adpro\u00addukt erzeugt. Die re\u00adver\u00adsi\u00adble Elek\u00adtro\u00adly\u00adse ist damit ein wich\u00adti\u00adger Eck\u00adpfei\u00adler der En\u00ader\u00adgie\u00adwen\u00adde. In\u00adves\u00adti\u00adtio\u00adnen in zu\u00ads\u00e4tz\u00adli\u00adche Wind\u00adkraft\u00adan\u00adla\u00adgen oder andere re\u00adge\u00adne\u00adra\u00adti\u00adve Er\u00adzeu\u00adgungs\u00adan\u00adla\u00adgen werden f\u00fcr In\u00adves\u00adto\u00adren at\u00adtrak\u00adtiv.<\/p>\n
Neben hohen Wir\u00adkungs\u00adgra\u00adden und dem aus \u00d6ko\u00adstrom ge\u00adne\u00adrier\u00adten Syn\u00adthe\u00adse\u00adgas hat die RSOC-Tech\u00adno\u00adlo\u00adgie noch eine weitere Be\u00adson\u00adder\u00adheit: Die Elek\u00adtro\u00adly\u00adse von Sunfire ist re\u00adver\u00adsi\u00adbel, das hei\u00dft, auch als Brenn\u00adstoff\u00adzel\u00adle zur Strom\u00adpro\u00adduk\u00adti\u00adon ein\u00adsetz\u00adbar. In\u00adner\u00adhalb von zwei bis f\u00fcnf Minuten kann der Modus von Elek\u00adtro\u00adly\u00adse auf Brenn\u00adstoffzelle um\u00adge\u00adschal\u00adtet werden. Das macht immer dann Sinn, wenn \u00d6ko\u00adstrom auf\u00adgrund von Knapp\u00adheit im Netz zu teuer wird. In diesem Moment kann die Elek\u00adtro\u00adly\u00adse als Strom\u00adver\u00adbrau\u00adcher nicht nur ab\u00adge\u00adschal\u00adtet werden, sondern einen dop\u00adpel\u00adten Sta\u00adbi\u00adli\u00adsie\u00adrungs\u00adef\u00adfekt f\u00fcr das Strom\u00adnetz leisten, in dem sogar zu\u00ads\u00e4tz\u00adli\u00adcher Strom auf Basis von g\u00fcns\u00adti\u00adgem Erdgas aus dem Netz erzeugt wird. Die Energie aus dem Gasnetz wird mit einem elek\u00adtri\u00adschen Wir\u00adkungs\u00adgrad von 50 bis 60 Prozent in das Strom\u00adnetz trans\u00adfor\u00admiert. Der zwi\u00adschen\u00adge\u00adspei\u00adcher\u00adte Was\u00adser\u00adstoff ist f\u00fcr die R\u00fcck\u00adver\u00adstro\u00admung zu wert\u00advoll. Aus volks\u00adwirt\u00adschaft\u00adli\u00adcher Sicht wird die RSOC-An\u00adla\u00adge so eine kos\u00adten\u00adg\u00fcns\u00adti\u00adge Re\u00adser\u00adveka\u00adpa\u00adzi\u00adt\u00e4t, weil die Anlage nicht lange Zeit im Stand\u00adby-Mo\u00addus ver\u00adbringt, um im Notfall f\u00fcr ein paar Stunden ein\u00adzu\u00adsprin\u00adgen. Im Ge\u00adgen\u00adteil: Die re\u00adver\u00adsi\u00adble Elek\u00adtro\u00adly\u00adse k\u00f6nnte 80 Prozent der Zeit im Nor\u00admal\u00admo\u00addus im Einsatz sein, zehn Prozent Still\u00adstand\u00adzeit auf\u00adwei\u00adsen und in der rest\u00adli\u00adchen Zeit als g\u00fcns\u00adti\u00adge Re\u00adser\u00adveka\u00adpa\u00adzi\u00adt\u00e4t dienen. So ent\u00adsteht eine Win-Win-Si\u00adtua\u00adti\u00adon, die sowohl aus Sicht des Be\u00adtrei\u00adbers als auch aus volks\u00adwirt\u00adschaft\u00adli\u00adcher Per\u00adspek\u00adti\u00adve Vor\u00adtei\u00adle bringt.<\/p>\n
Die RSOC-Tech\u00adno\u00adlo\u00adgie von Sunfire kann per\u00adspek\u00adti\u00advisch als En\u00ader\u00adgie\u00adspei\u00adcher ohne Men\u00adgen\u00adbe\u00adgren\u00adzung dienen und damit die Basis f\u00fcr den wei\u00adte\u00adren Ausbau der er\u00adneu\u00ader\u00adba\u00adren En\u00ader\u00adgi\u00aden schaf\u00adfen. Sie schl\u00e4gt die Br\u00fccke zwi\u00adschen dem Strom- und dem Kraft\u00adstoff\u00adnetz, was im Wei\u00df\u00adbuch Strom\u00admarkt 2.0 sowie dem darauf ba\u00adsie\u00adren\u00adden Entwurf f\u00fcr das Gesetz zur Wei\u00adter\u00adent\u00adwick\u00adlung des Strom\u00admark\u00adtes vor\u00adge\u00adse\u00adhen ist. Somit kann die RSOC-Tech\u00adno\u00adlo\u00adgie eine Schl\u00fcs\u00adsel\u00adtech\u00adno\u00adlo\u00adgie f\u00fcr die Rea\u00adli\u00adsie\u00adrung der En\u00ader\u00adgie\u00adwen\u00adde werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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