Dynamische Methanisierung aus Elektrolyse-Wasserstoff

Durch die Einführung erneuerbarer Energiequellen wird in zukünftigen Energiesystemen eine zeitabhängige Diskrepanz zwischen Stromerzeugung und Nachfrage erwartet. Somit kommt es an Standorten mit einer großen Dichte an Photovoltaik- und Windkraftanlagen zu Stromüberschüssen, wenn die Sonne scheint beziehungsweise der Wind stark weht. Die Produktion dieses billigen Stroms ermöglicht die kostengünstige Herstellung von Wasserstoff mit Hilfe der Elektrolyse. Dieser Wasserstoff kann entweder direkt verwendet oder zu flüssigen Brennstoffen und chemischen Rohstoffen umgewandelt werden. Die beiden letztgenannten Optionen ermöglichen die Wasserstoffspeicherung und den Transport immer dann, wenn keine Infrastruktur für Wasserstoff oder Verbraucher am Ort der Elektrolyseanlage vorhanden sind.



Das Ziel des Projektes sind Untersuchungen zur dynamischen Erzeugung von Methan als SNG („Synthetic Natural Gas“) aus unstet anfallendem Wasserstoff aus regenerativen Quellen. Dabei soll der Wasserstoff aus der Elektrolyse von elektrischer Überschussenergie in dezentralen, dynamisch arbeitenden und vergleichsweise kleinen Anlagen möglichst wirtschaftlich in Methan (SNG) umgewandelt werden. Dem synthetisch erzeugten Methan wird eine besondere Rolle für die Speicherung von Überschussstrom aus regenerativer Erzeugung zugeschrieben, da es wie konventionelles Erdgas in das bereits vorhandene Erdgasnetz eingespeist werden kann. Damit wird die Speicherung dieses Überschussstroms ermöglicht und der Transport der Energie zum Verbraucher realisiert, was das elektrische Stromnetz entlastet.


Methanisierung ("Sabatier-Reaktion"):

 


Die katalytische Reaktion geeigneter Kohlenstoffquellen mit Elektrolysewasserstoff steht im Zentrum dieses Projekts. Hinsichtlich der verwendeten C-Quellen sollen nicht nur hochreines CO2 sondern auch Mischgase aus technischen Verfahren, untersucht werden. Neben dem zeitlich flexiblen Betrieb der Methanisierung ist auch eine Flexibilität bezüglich der Kohlenstoffquelle wichtig.

Ansprechpartner: Academia

FAU Lehrstuhl CRT

Ansprechpartner: Siemens

Siemens AG Corporate Technology

Projektpartner

Lehrstuhl für Chemische Reaktionstechnik

Siemens AG
Corporate Technology

Technology Field: Power and Energy Technologies