{"id":49945,"date":"2018-02-14T06:42:34","date_gmt":"2018-02-14T05:42:34","guid":{"rendered":"https:\/\/rss.nova-institut.net\/public.php?url=http%3A%2F%2Fwww.innovations-report.de%2Fhtml%2Fberichte%2Fenergie-elektrotechnik%2Fpower-to-gas-mit-hohem-wirkungsgrad.html"},"modified":"2021-09-09T21:34:51","modified_gmt":"2021-09-09T19:34:51","slug":"power-to-gas-mit-hohem-wirkungsgrad","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/power-to-gas-mit-hohem-wirkungsgrad\/","title":{"rendered":"Power-to-Gas mit hohem Wirkungsgrad"},"content":{"rendered":"

Das Erdgasnetz kann als Puffer f\u00fcr den wetterabh\u00e4ngigen Strom aus Wind und Sonne dienen. Notwendig dazu sind wirtschaftliche Prozesse die Strom nutzen, um chemische Energietr\u00e4ger zu erzeugen. Einen wichtigen Schritt hat das vom KIT (Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie) koordinierte EU-Projekt HELMETH<\/a> nun gemacht. Es hat gezeigt, dass Hochtemperaturelektrolyse und Methanisierung als gemeinsamer Power-to-Gas-Prozess mit einem Wirkungsgrad von \u00fcber 75 Prozent im Technikumsma\u00dfstab m\u00f6glich sind.<\/strong><\/p>\n

\"Die<\/a>
Die Demonstratoranlage des Projekts HELMETH verbindet Methanisierung (links) und Elektrolyse (rechts) mit einem Wirkungsgrad von 76 Prozent. (Bild: sunfire GmbH)<\/figcaption><\/figure>\n

\u201eWir haben die Synergien zwischen Elektrolyse und Methanisierung erstmals konsequent ausgenutzt und so einen Wirkungsgrad erreicht, der rund 20 Prozentpunkte \u00fcber dem der Standardtechnologien liegt\u201c, erkl\u00e4rt Dimosthenis Trimis vom KIT, Koordinator des EU-Projektes HELMETH. \u201eDank der breiten disziplin\u00e4ren Basis unseres Forschungsverbundes konnten wir zur gesellschaftlichen Herausforderung Energiewende einen markanten Mosaikstein beitragen.\u201c<\/p>\n

Eine konventionelle Power-to-Gas Industrieanlage setzt rund 54 Prozent der elektrischen Energie erneuerbaren Stroms in chemische Energie des Brennstoffes Methan um. Der Prototyp des EU-Projektes HELMETH, der in etwa in zwei g\u00e4ngige Seefracht-Container von je rund sechs Metern L\u00e4nge passt, erreichte bei den finalen Messungen einen Wirkungsgrad von 76 Prozent, was auf einen Wirkungsgrad im Industriema\u00dfstab von 80 Prozent hoffen l\u00e4sst. Parallel wurden Studien zur Wirtschaftlichkeit und Klimabilanz der neuen Technologie erstellt. \u201eMit so hohen Wirkungsgraden macht die Power-to-Gas-Technologie einen gro\u00dfen Schritt hin zur Wirtschaftlichkeit\u201c, so Trimis. Sogar Wirkungsgrade von mehr als 80 Prozent scheinen m\u00f6glich, wenn die in HELMETH identifizierten, limitierenden Prozesschritte durch k\u00fcnftige Forschung in Angriff genommen werden.<\/p>\n

Ein gro\u00dfes Potenzial, das in HELMETH gehoben wurde, lag in der optimalen Nutzung der Prozessw\u00e4rme aus der Methanisierung, um etwa den W\u00e4rmebedarf bei der verwendeten Elektrolysetechnologie zu decken. Insbesondere die Hochtemperaturelektrolyse bei rund 800 Grad Celsius und hohen Dr\u00fccken hat thermodynamische Vorteile, die den Wirkungsgrad steigern. Bei der Elektrolyse wird der Strom zun\u00e4chst genutzt, um Wasser in Sauerstoff und den Energietr\u00e4ger Wasserstoff zu zersetzen. Danach reagiert der Wasserstoff gemeinsam mit Kohlendioxid oder Kohlenmonoxid unter W\u00e4rmeentwicklung zu Methan, dem Hauptbestandteil von Erdgas, weiter. Der Vorteil von Methan gegen\u00fcber Wasserstoff ist, dass es in der bestehenden Erdgasinfrastruktur ohne Begrenzungen oder weitere Aufbereitung eingespeist werden kann. Die Einspeisung von reinem Wasserstoff bedarf m\u00f6glicherweise bei Transport und Anwendungen gr\u00f6\u00dferen Anpassungen, da Energiedichte und chemische Eigenschaften stark unterschiedlich sind. Das im HELMETH-Projekt erzeugte Erdgassubstitut enthielt letztlich stets Wasserstoffkonzentrationen kleiner 2 Volumenprozent und w\u00e4re somit in das gesamte deutsche Erdgasnetz ohne Einschr\u00e4nkungen einspeisef\u00e4hig.<\/p>\n

Das Projekt HELMETH lief fast vier Jahre und mit einem Budget von rund 3,8 Millionen Euro. Das Projekt wurde mit 2,5 Millionen Euro aus dem European Union’s Seventh Framework Programme (FP7\/2007-2013) for the Fuel Cells and Hydrogen Joint Technology Initiative gef\u00f6rdert. HELMETH steht als Akronym f\u00fcr \u201cIntegrated High-Temperature ELectrolysis and METHanation for Effective Power to Gas Conversion\u201c. Projektpartner sind neben dem KIT die Universit\u00e4t Turin und TU Athen, die Firmen Sunfire GmbH und EthosEnergy Italia SPA sowie das European Research Institute of Catalysis ERIC und der DVGW \u2013Deutscher Verein des Gas und Wasserfaches e.V.<\/p>\n

Als \u201eDie Forschungsuniversit\u00e4t in der Helmholtz-Gemeinschaft\u201c schafft und vermittelt das KIT Wissen f\u00fcr Gesellschaft und Umwelt. Ziel ist es, zu den globalen Herausforderungen ma\u00dfgebliche Beitr\u00e4ge in den Feldern Energie, Mobilit\u00e4t und Information zu leisten. Dazu arbeiten rund 9 300 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auf einer breiten disziplin\u00e4ren Basis in Natur-, Ingenieur-, Wirtschafts- sowie Geistes- und Sozialwissenschaften zusammen. Seine 26 000 Studierenden bereitet das KIT durch ein forschungsorientiertes universit\u00e4res Studium auf verantwortungsvolle Aufgaben in Gesellschaft, Wirtschaft und Wissenschaft vor. Die Innovationst\u00e4tigkeit am KIT schl\u00e4gt die Br\u00fccke zwischen Erkenntnis und Anwendung zum gesellschaftlichen Nutzen, wirtschaftlichen Wohlstand und Erhalt unserer nat\u00fcrlichen Lebensgrundlagen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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