{"id":49929,"date":"2018-02-08T07:20:22","date_gmt":"2018-02-08T06:20:22","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=49929"},"modified":"2021-09-09T21:34:52","modified_gmt":"2021-09-09T19:34:52","slug":"power-to-x-energie-wandle-dich","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/power-to-x-energie-wandle-dich\/","title":{"rendered":"Power-to-X: Energie, wandle Dich!"},"content":{"rendered":"<p>Damit erneuerbare Energie nicht einfach verschwindet, gibt es immer mehr M\u00f6glichkeiten, \u00fcbersch\u00fcssigen Strom umzuwandeln, zum Beispiel in W\u00e4rme oder Gas. Damit ergeben sich bunte M\u00f6glichkeiten, die nicht nur dem Stromnetz zugute kommen, sondern auch Vorteile im W\u00e4rme- und Mobilit\u00e4tsmarkt bringen.<\/p>\n<p>Wie vielseitig Energie ist, zeigen nicht nur die unterschiedlichen M\u00f6glichkeiten, sie zu gewinnen \u2013 Energie kann dar\u00fcber hinaus viele Formen annehmen und l\u00e4sst sich in den unterschiedlichsten Medien speichern. Diese Eigenschaft nutzen Power-to-X-Technologien: Sie erlauben es, \u00fcbersch\u00fcssigen Strom dezentral umzuwandeln, etwa in W\u00e4rme oder Kraftstoff.<\/p>\n<p>Das X markiert dabei die Wandlungsf\u00e4higkeit von elektrischer Energie und steht f\u00fcr das jeweilige Endprodukt, das vom eingesetzten Verfahren abh\u00e4ngt. Und noch etwas symbolisiert das X in Power-to-X: Die darunter zusammengefassten Technologien bilden eine wichtige Schnittstelle zwischen dem Strom-, W\u00e4rme- und Mobilit\u00e4tssektor und sind ein integraler Bestandteil der Sektorenkopplung.<\/p>\n<p>Power-to-Gas: der Hoffnungstr\u00e4ger<br \/>\nEine der bekanntesten Arten von Power-to-X ist Power-to-Gas (PtG). Dabei wird erneuerbare Energie mittels Wasserstoffelektrolyse in ein Brenngas umgewandelt. Dieses kann anschlie\u00dfend in das \u00f6ffentliche Gasnetz eingespeist, zwischengespeichert oder als Treibstoff genutzt werden. Wie wichtig diese Technologie ist, um die von der Bundesregierung angestrebten Treibhausgasminderungen von 80 bis 95 Prozent bis 2050 zu erreichen, hatte im Herbst 2017 eine Leitstudie der Deutschen Energieagentur (Dena) unterstrichen. Demnach lassen sich die Klimaschutzziele nur mit Hilfe synthetischer Brenn- und Kraftstoffe erreichen. Deutschland m\u00fcsse daf\u00fcr aber international daf\u00fcr werben, dass globale M\u00e4rkte f\u00fcr PtG entstehen. Hierzulande sei es zudem wichtig, einen technologieoffenen Rechtsrahmen zu schaffen.<\/p>\n<p>Auf der Website <a href=\"http:\/\/www.powertogas.info\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">www.powertogas.info<\/a> informiert die Dena umfassend \u00fcber Potenziale und Partner der PtG-Technologie. Einen weiteren Schwerpunkt bilden Projekte zur Erprobung der Technologie. Eines dieser Projekte, in denen sich PtG in der Praxis bereits beweisen durfte, war die weltweit erste PtG-Pilotanlage. Von der Th\u00fcga 2014 auf dem Unternehmensgel\u00e4nde des Energieversorgers Mainova in Frankfurt in Betrieb genommen, \u00fcbertraf die Anlage besonders in puncto Wirkungsgrad alle Erwartungen: In ihrem relevanten Lastbereich zwischen 50 und 325 Kilowatt erreicht die Gesamtanlage \u2013 von der Stromentnahme bis zur Gaseinspeisung \u2013 einen Wirkungsgrad von bis zu 77 Prozent, bezogen auf den Brennwert.<\/p>\n<p>Power-to-Liquid: Erneuerbare tanken<br \/>\nDie eingangs erw\u00e4hnte Dena-Studie r\u00e4t Deutschland auch, globale M\u00e4rkte f\u00fcr Power-to-Liquid zu schaffen. Bei dieser Power-to-X-Variante bildet erneuerbare Energie \u2013 oder das Gas einer PtG-Anlage \u2013 die Basis f\u00fcr die Herstellung fl\u00fcssiger Kraftstoffe. Auf diese Weise ist es m\u00f6glich, Solarenergie als fl\u00fcssigen Treibstoff in den Tank zu holen. Eine Pilotanlage des KIT hat bereits die technische Machbarkeit dieses Verfahrens unter Beweis gestellt: Im Projekt Soletair wurden vergangenes Jahr 200 Liter synthetischen Kraftstoffs aus Solarenergie und dem Kohlenstoffdioxid der Luft \u00fcber den Weg der Fischer-Tropsch-Synthese gewonnen. Die mobile, dezentral einsetzbare chemische Pilotanlage produziert aus regenerativem Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid Benzin, Diesel und Kerosin und ist so kompakt, dass sie in einen Schiffscontainer passt.<\/p>\n<p>Auch das Cleantech-Unternehmen Sunfire aus Dresden hat bereits Erfahrung mit dem Power-to-Liquid-Verfahren gesammelt. Es hat eine Anlage auf Basis der Hochtemperatur-Elektrolyse entwickelt und ihre Einsatzf\u00e4higkeit im industriellen Ma\u00dfstab bewiesen. Die Hochtemperatur-Elektrolyse steht am Anfang des Power-to-Liquid-Verfahrens und zerlegt Wasserdampf in seine Bestandteile Sauerstoff und Wasserstoff. Das gelingt mit einem Wirkungsgrad von 90 Prozent, bezogen auf den Brennwert. \u00dcber einen zweiten Schritt wird mit dem gewonnenen Wasserstoff und zugef\u00fcgtem Kohlendioxid ein Synthesegas generiert, das wiederum die Basis f\u00fcr Produkte aus langkettigen Kohlenwasserstoffen ist, also synthetische Kraftstoffe wie Benzin, Diesel und Kerosin oder Wachse f\u00fcr die Chemieindustrie.<\/p>\n<p>Mittlerweile stellt das Unternehmen den Erd\u00f6lersatz Blue Crude her, der auf \u00d6kostrom, CO2 und Wasser basiert. Laut Sunfire lassen sich mit Blue Crude rund 3000 Produkte herstellen, die bislang auf fossilem Erd\u00f6l basieren. Dieser Erd\u00f6lersatz k\u00f6nnte unmittelbar in den bestehenden Verteilnetzen und Produktionsprozessen verwendet werden. 2020 soll im norwegischen Industriepark Heroya die erste Gro\u00dfvolumen-Anlage in Betrieb gehen und mit einer elektrischen Leistung von 20\u00a0Megawatt 8000 Tonnen pro Jahr produzieren.<\/p>\n<p>Power-to-Heat: Energie zum Kochen bringen<br \/>\nBesonders relevant f\u00fcr den W\u00e4rmesektor ist Power-\u00adto-Heat. Dabei wird W\u00e4rme aus elektrischer Energie erzeugt. Power-to-Heat-Anlagen, wie sie die Stadtwerke Neum\u00fcnster gemeinsam mit dem Power-to-Heat-Unternehmen Enerstorage betreiben, dienen vor allem dazu, das Stromnetz als Puffer zu stabilisieren. Voraussetzung daf\u00fcr: Flexibilit\u00e4t. Die 20-Megawatt-Anlage in Neum\u00fcnster ist innerhalb von nur f\u00fcnf Minuten erreichbar und f\u00e4ngt starke Schwankungen auf, die durch den Einsatz erneuerbarer Erzeugungsanlagen entstehen. \u00dcberschussstrom aus dem Netz wird in Dampf \u00fcberf\u00fchrt und in das lokale Fernw\u00e4rmenetz eingespeist, das etwa 20.000 private Haushalte und Unternehmen versorgt.<\/p>\n<p>Ebenso viele Haushalte versorgt auch in Wien seit 2017 eine 20-Megawatt-Anlage. In der Anlage erhitzt \u00fcbersch\u00fcssiger Strom in Elektrodenkesseln Wasser auf rund 160 Grad Celsius. \u00dcber einen W\u00e4rmetauscher wird das hei\u00dfe Wasser ins Fernw\u00e4rmenetz eingespeist und kann so die umliegenden Haushalte heizen. Die Anlage besteht aus zwei separaten Anlagen mit je 10 Megawatt Leistung, die unabh\u00e4ngig voneinander betrieben werden k\u00f6nnen, und zwar immer dann, wenn ein \u00dcberangebot an Energie besteht. Die Anlage nimmt in diesem Fall den \u00dcberschuss auf und stabilisiert damit das Stromnetz. Sie erm\u00f6glicht die vollst\u00e4ndige Nutzung von Strom aus erneuerbaren Quellen.<\/p>\n<p>Power-to-Cool: eiskalt nachhaltig<br \/>\nDas Ganze funktioniert auch in die andere Richtung, wie eine ganz besondere Power-to-Heat-Anlage in Berlin zeigt. Gasag Solution Plus betreibt dort auf dem Euref-Campus eine Anlage, die Power-to-Heat mit der verwandten Technologie Power-to-Cool (P2H-\/P2C) verbindet. Die P2H-\/P2C-Anlage besteht aus zwei Speichern mit je 22 Kubikmetern Kapazit\u00e4t sowie einem Elektroheizer mit 550 Kilowatt elektrischer Leistung. Sie nutzt \u00fcbersch\u00fcssigen Strom zum einen zur Erw\u00e4rmung von Wasser.<\/p>\n<p>Zum anderen erm\u00f6glicht eine Verbindung mit zwei Kompressionsk\u00e4ltemaschinen nach gleichem Prinzip die lokale K\u00e4lteversorgung und gew\u00e4hrleistet das Speichern von \u00fcbersch\u00fcssigem Strom auch im Sommerbetrieb. Den Ausgleich einer zu geringen Netzspannung gew\u00e4hrleistet der Anschluss an ein Biomethan-BHKW. Durch diese Kombination aus P2H-\/P2C-Anlage und dem eingebundenen BHKW kann die Energiezentrale sogar sowohl bei Strom\u00fcbersch\u00fcssen als auch bei geringem Stromangebot einen netzstabilisierenden Beitrag leisten.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Damit erneuerbare Energie nicht einfach verschwindet, gibt es immer mehr M\u00f6glichkeiten, \u00fcbersch\u00fcssigen Strom umzuwandeln, zum Beispiel in W\u00e4rme oder Gas. Damit ergeben sich bunte M\u00f6glichkeiten, die nicht nur dem Stromnetz zugute kommen, sondern auch Vorteile im W\u00e4rme- und Mobilit\u00e4tsmarkt bringen. 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