30. Jan 2016

Die HSR Hochschule für Technik Rapperswil war massgeblich an der Entwicklung des Projektes und der Antragstellung beteiligt und koordiniert die Schweizer Aktivitäten im Rahmen des Gesamtprojektes. ©Bild: HSR

HSR: Forscht mit EU-Partnern an grosstechnischen Langzeit-Energiespeichern

(HSR) 27 Forschungspartner aus sechs europäischen Ländern wollen der Power-to-Gas-Technologie aus den Kinderschuhen helfen. In den nächsten vier Jahren soll mit einem Budget von insgesamt 28 Millionen Euro erforscht werden, wie die europäischen Erdgasnetze als riesige Batterie für klimaneutral erzeugtes Methangas genutzt werden können.


Die HSR Hochschule für Technik Rapperswil koordiniert die Schweizer Aktivitäten im Rahmen des EU-Grossprojektes. 5.7 Millionen Euro des Gesamtbudgets entfallen auf die sechs beteiligten Schweizer Forschungspartner: HSR Hochschule für Technik Rapperswil, Regio Energie Solothurn, Schweizer Verband des Gas- und Wasserfachs, EPFL, EMPA, und das Unternehmen Climeworks.

Erdgasnetz als Speicher für erneuerbare Energie
Eine der grössten Herausforderungen für erneuerbar erzeugten Strom ist die Speicherung. Vor allem dann, wenn Überschüsse aus dem Sommer im Winter genutzt werden sollen. Deshalb ist das Forschungsziel des „Store&Go“ genannten Grossprojektes, das europäische Erdgasnetz als Speicher und Systemintegrator erneuerbarer Energien weiterzuentwickeln: Das Erdgasnetz könnte so zur flexibel nutzbaren Riesen-„Batterie“ für die regenerative Energiebereitstellung in Europa werden.

In Rahmen des Projekts werden drei unterschiedliche Power-to-Gas-Konzepte in drei Ländern - Deutschland (E.ON-Anlage in Falkenhagen) / Schweiz (Solothurn) / Italien (Puglia) – untersucht. Die umfangreichen Forschungsaktivitäten umfassen dabei nicht nur technologische, sondern auch ökonomische und rechtliche Fragestellungen. Der Schwerpunkt ist die Weiterentwicklung der Herstellung erneuerbarer Gase über den Schritt der Methanisierung sowie der Speicherung in einem industriellen Massstab, um einen wirtschaftlichen Betrieb im europäischen Marktumfeld zu ermöglichen. Zudem wird die Einbindung erneuerbarer Gase in unterschiedliche Strom- und Gasnetze auf Transport- und Verteilungsebene geprüft, damit das regenerative Methan dem bestehenden Erdgasnetz ohne Einschränkungen klimaneutral beigemischt werden kann. Damit steht es einer Vielzahl von Anwendungen zur Verfügung. Zum Beispiel für die klimaneutrale Treibstoffproduktion sowie für die Betankung von Erdgas-Fahrzeugen – das Konzept wird derzeit bereits an einer Power-to-Gas-Forschungsanlage an der HSR (siehe Bilder) erprobt.

HSR koordiniert Aktivitäten in der Schweiz
Die HSR Hochschule für Technik Rapperswil war massgeblich an der Entwicklung des Projektes und der Antragstellung beteiligt und koordiniert die Schweizer Aktivitäten im Rahmen des Gesamtprojektes. Die HSR leitet ausserdem ein Arbeitspaket, in dem übergreifend für alle drei Standorte der Demonstrationsanlagen eine systematische technisch-ökonomische Bewertung der verschiedenen Technologien und Konzepte ausgearbeitet werden soll.

Das Projekt hat eine Laufzeit von vier Jahren (2016 bis 2020) und wird im Rahmen von Horizon 2020 abgewickelt, dem 8. Rahmenprogramm der Europäischen Union für Forschung und Innovation.


Power-to-Gas

Technisch ist es bereits heute möglich, klimaneutral alle flüssigen und gasförmigen Treib- und Brennstoffe synthetisch herzustellen. Wasser (H2O) wird mittels elektrischem Strom in Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) zerlegt (Elektrolyse). Der Wasserstoff wird anschliessend mit Kohlendioxid (CO2) in einem Reaktor zu Methangas (CH4) umgewandelt.

Das erzeugte Methangas kann ins öffentliche Gasnetz eingespeist werden. Mit diesem Verfahren wird beim Verbrennen des Methans die Umwelt nicht durch den Ausstoss von zusätzlichem CO2 belastet, da das frei werdende CO2 genau der Menge entspricht, welches der Herstellprozess der Umwelt entnimmt.

Am Beispiel der Power-to-Gas-Anlage an der HSR erklärt: Wasser stammt aus der lokalen Wasserversorgung. Eine Solaranlage liefert Strom. Im Rahmen einer Zusammenarbeit mit Audi und Climeworks wird ein CO2 Kollektor betrieben, der Kohlenstoffdioxid aus der Luft entnimmt. Der CO2 Kollektor entnimmt der Atmosphäre genau gleich viel CO2 wie das von Audi bereitgestellte Erdgasauto während des Fahrens ausstösst. Aus Luft, Wasser und Sonnenenergie wird somit ein vollständig erneuerbarer Treibstoff hergestellt.


Text: HSR Hochschule für Technik Rapperswil

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