{"id":59688,"date":"2019-01-16T07:26:34","date_gmt":"2019-01-16T06:26:34","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=59688"},"modified":"2021-09-09T21:31:59","modified_gmt":"2021-09-09T19:31:59","slug":"flexible-technologien-fuer-strom-aus-erneuerbaren-energien","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/flexible-technologien-fuer-strom-aus-erneuerbaren-energien\/","title":{"rendered":"Flexible Technologien f\u00fcr Strom aus erneuerbaren Energien"},"content":{"rendered":"
\"1545232995988_strom-zu-gas-undwarme\"<\/a>
Strom in Gas und W\u00e4rme umwandeln. \u00a9 Fraunhofer UMSICHT<\/figcaption><\/figure>\n

Im Virtuellen Institut \u00bbStrom zu Gas und W\u00e4rme\u00ab arbeitet ein Konsortium aus Forschungseinrichtungen an adaptiven Technologiema\u00dfnahmen f\u00fcr das Strom-, Gas- und W\u00e4rmesystem. Die Ergebnisse aus drei Jahren Forschungsarbeit wurden jetzt ver\u00f6ffentlicht \u2013 inklusive Handlungsempfehlungen f\u00fcr Kommunen. Eine lautet: Power-to-X-Anlagen integrieren, um das Stromnetz zu entlasten.<\/strong><\/p>\n

Durch den kontinuierlich wachsenden Anteil erneuerbarer Energien an der Stromversorgung entstehen zunehmend tempor\u00e4re und r\u00e4umliche Unterschiede zwischen Erzeugung und Nachfrage von Strom. Um diese Diskrepanz m\u00f6glichst effizient und kosteng\u00fcnstig zu beheben und gleichzeitig die n\u00f6tige Versorgungssicherheit zu gew\u00e4hrleisten, sind flexible Ma\u00dfnahmen f\u00fcr eine adaptive Nutzung von Strom aus volatilen erneuerbaren Energien n\u00f6tig.<\/p>\n

Power-to-X (PtX) ist eine M\u00f6glichkeit daf\u00fcr. Darunter versteht man verschiedene Technologien zur Speicherung bzw. anderweitigen Nutzung von Strom. Zu solchen Ma\u00dfnahmen geh\u00f6rt die Transformation von Strom zu unterschiedlichen Produkten wie W\u00e4rme (Power-to-Heat, PtH), Gase (Power-to-Gas, PtG), chemischen Produkten (Power-to-Chemicals, PtC) oder Kraftstoffen (Power-to-Fuel, PtF).<\/p>\n

Energiesystem flexibler gestalten<\/h3>\n

Im Virtuellen Institut \u00bbStrom zu Gas und W\u00e4rme\u00ab arbeiten sieben Forschungsinstitutionen aus NRW im Auftrag der Landesregierung an einer Weiterentwicklung dieser Flexibilit\u00e4tsma\u00dfnahmen unter Einbeziehung des Energiemarktes, der Netzstabilit\u00e4t und des stetig wachsenden Gesamtsystems. Die Forschungsaktivit\u00e4ten des Hauptprojekts der Jahre 2015-2017 wurden nun im Rahmen eines Abschlussberichts ver\u00f6ffentlicht. Die Ergebnisse zur Integration von Flexibilit\u00e4tsoptionen ins Energiesystem stehen in f\u00fcnf B\u00e4nden plus Management Summary als Download zur Einsicht bereit.<\/p>\n

Analyse von Power-to-X-Technologien<\/h3>\n

Mit Fokus auf den Verkehr und die Industrie wurden in einer Systemanalyse Langfristszenarien betrachtet, die mit unterschiedlichen Strategien das Ziel einer Treibhausgasreduzierung verfolgen. Der Beitrag, den Power-to-X-Technologien zu diesem Ziel leisten k\u00f6nnen, floss anschlie\u00dfend in ein integriertes Strommarkt- und Stromnetzmodell ein.<\/p>\n

Weiterhin erfolgten durch Pfadanalysen Standortanalysen f\u00fcr Power-to-X-Anlagen. Die Pfadanalyse von Fraunhofer UMSICHT, die auf Power-to-X-Technologien Bezug nimmt, beschreibt ein sogenanntes \u00bb3-S\u00e4ulen-Modell\u00ab. Es umfasst sowohl die direkte Verwendung von Strom f\u00fcr energieintensive Prozesse als auch Methoden, mit denen schwer aufzuarbeitende Ressourcen erschlossen werden k\u00f6nnen sowie \u00bbCarbon-Capture-and-Utilisation-(CCU) Verfahren\u00ab. Bei Letzteren wird mit Hilfe von elektrischem Strom Wasserstoff erzeugt, der grunds\u00e4tzlich dazu verwendet werden kann aus CO2<\/sub> chemische Grundstoffe oder Treibstoffe herzustellen. Zur Identifizierung und Bewertung m\u00f6glicher Produkte wurden Produktrouten mit Prim\u00e4r- und Folgeprodukten vorgestellt.<\/p>\n

\"\u00bb3-S\u00e4ulen-Modell\u00ab<\/a>
Fraunhofer UMSICHT erarbeitete im Rahmen des Projekts das \u00bb3-S\u00e4ulen-Modell\u00ab eines PtX-Konzepts. \u00a9 Fraunhofer UMSICHT<\/figcaption><\/figure>\n

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Demonstrationsanlage f\u00fcr Power-to-Gas-Technologie<\/h3>\n

Im Rahmen der experimentellen Untersuchungen wurde durch das Forschungszentrum J\u00fclich eine Anlage zur Demonstration der Power-to-Gas-Technologie errichtet und in Betrieb genommen. Erg\u00e4nzend zu der Elektrolyse und auf einer chemischen Methanerzeugung basierenden Demonstration des PtG-Verfahrens wurde bei Fraunhofer UMSICHT ein biologisches Verfahren zur Herstellung von Methan aus CO2<\/sub> an einer eigens hierzu entwickelten Technikumsanlage untersucht.<\/p>\n

Als biologische Komponente kamen dabei Bakterien zum Einsatz, die unter anaeroben Bedingungen CO2<\/sub> und Wasserstoff zu Methan verarbeiten k\u00f6nnen. Der Wasserstoff wird, so wie es auch bei der chemischen Methanisierung der Fall ist, durch eine Elektrolyse bereitgestellt. Die Ergebnisse der Untersuchungen haben gezeigt, dass bei der Umsetzung des Verfahrens der Stofftransport zu den Mikroorganismen ein entscheidender Faktor ist, der f\u00fcr eine industrielle Umsetzung weiter verbessert werden muss.<\/p>\n

Handlungsempfehlungen f\u00fcr NRW<\/h3>\n

Diese und weitere aus dem Projekt abgeleiteten Ergebnisse dienen als Handlungsempfehlungen f\u00fcr Wissenschaft, Wirtschaft und Industrie. So r\u00e4t das Konsortium etwa dazu, PtX-Anlagen als Element der Netzentlastung zu integrieren und Planungs- und Genehmigungsverfahren f\u00fcr PtX-Anlagen zu standardisieren. Ebenso sollten Instrumente f\u00fcr Kommunen und Stadtwerke zu entwickeln, um lokale Akteure bei der Identifikation, Erschlie\u00dfung und (Weiter-)Entwicklung von geeigneten Standorten f\u00fcr PtX-Anlagen zu unterst\u00fctzen.<\/p>\n

\u00bbDer Zusammenschluss von sieben verschiedenen Forschungseinrichtungen aus NRW hat gezeigt, dass eine Zusammenarbeit auf dieser Basis sehr effektiv gestaltet werden kann. Die B\u00fcndelung der unterschiedlichen Kompetenzen ergibt einen deutlichen Mehrwert f\u00fcr die deutsche Energieforschung\u00ab, res\u00fcmiert Dr. Thomas Marzi, Abteilungsleiter Ideenfabrik am Fraunhofer UMSICHT. Im geplanten Folgeprojekt wird Fraunhofer UMSICHT dann PtX-Technologien zur Herstellung von Chemikalien f\u00fcr die chemische Industrie weiterentwickelt werden.<\/p>\n

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Beteiligte Forschungseinrichtungen im Virtuellen Institut \u00bbStrom zu Gas und W\u00e4rme\u00ab<\/h3>\n
    \n
  • Das Konsortium wird durch das Gas- und W\u00e4rme-Institut Essen e.V. koordiniert<\/li>\n
  • Fraunhofer UMSICHT<\/li>\n
  • ewi Energy Research & Scenarios gGmbH<\/li>\n
  • Ruhr Universit\u00e4t Bochum RUB<\/li>\n
  • Forschungszentrum J\u00fclich: Fachbereich Elektrochemische Verfahrenstechnik (IEK-3) des Instituts f\u00fcr Energie- und Klimaforschung, Zentrum f\u00fcr Brennstoffzellentechnik, Gas- und W\u00e4rme-Institut<\/li>\n
  • Wuppertal Institut<\/li>\n
  • Duisburger Zentrum f\u00fcr Brennstoffzellentechnik GmbH<\/li>\n<\/ul>\n

     <\/p>\n

    F\u00f6rderhinweis<\/h3>\n

    Das Hauptprojekt des Virtuellen Instituts \u00bbStrom zu Gas und W\u00e4rme\u00ab wurde vom Ministerium f\u00fcr Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen (MWIDE) gef\u00f6rdert.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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