Die Gewinner des „Ideenwettbewerbs Reallabore der Energiewende“
10 außerhalb der Strukturwandelregionen
1 | CCU P2C Salzbergen
- Projekt: Systemische Sektorenkopplung H&R Salzbergen
- Thema: Sektorkopplung und Wasserstofftechnologien
- Land: Niedersachsen
- Fokus: CO2-Abscheideanlage (64.000 t CO2/a.), CO2– und H2-Infrastruktur
- Koordinierung: H&R Chemisch Pharmazeutische Spezialitäten GmbH
Das Abscheiden von CO2 und seine Verwendung in verschiedensten Bereichen – von Kraftstoffen bis zu Spezialchemikalien – bietet große Chancen zur Dekarbonisierung der Industrie. Im Emsland soll im Reallabor CCU P2C Salzbergen genau das erprobt werden. Mittels eines innovativen CCU-Verfahrens soll bisher ungenutztes, breit verfügbares CO2 für verschiedene Sektoren im industriellen Maßstab erschlossen werden. Zum einen soll so zur Netzintegration erneuerbarer Energien beigetragen, zum anderen CO2 als Rohstoff verwertbar gemacht werden. Dazu wollen die Partner mithilfe eines Prototyps das von einer lokalen Müllverbrennungsanlage ausgestoßene CO2 im industriellen Maßstab abscheiden und mit grünem Wasserstoff in synthetisches Methan umwandeln, das wiederum in das bestehende Erdgasnetz eingespeist werden kann. Zudem können andere Anlagen versorgt werden, die mit CO2 und grünem Wasserstoff synthetische Kraftstoffe herstellen. Auch können Industrieunternehmen das CO2 zur Herstellung von Spezialchemikalien verwenden und dabei letztlich Erdgas oder Erdöl ersetzen. Eine Begleitforschung berücksichtigt systemische Aspekte.
2 | DELTA
- Projekt: Schaufenster für die urbane Energiewende durch interagierende energieoptimierte Quartiere
- Thema: Energieoptimierte Quartiere
- Land: Hessen
- Fokus: Energieflüsse Großstadt
- Koordinierung: Technische Universität Darmstadt mit Industriepartner
Im künftigen Energieversorgungssystem müssen städtische Quartiere energieoptimiert funktionieren. Und: Sie müssen untereinander interagieren, damit innerhalb einer Stadt als Ganzes der Energiebedarf soweit wie möglich reduziert und Energie effizient eingesetzt werden kann. In Darmstadt sollen mehrere Quartierstypen – von Industrie über Gewerbe und Bildung bis hin zum Wohnen – mit Netzinfrastrukturen in den Bereichen Strom, Wärme, Gas, Kommunikation und Verkehr verknüpft werden. Die Partner von DELTA werden die entsprechende Interkation anschließend analysieren und optimieren. Die Netze sollen damit besser ausgelastet und gekoppelt werden, sodass sektorübergreifende Synergien entstehen. Übergeordnetes Ziel ist das Reduzieren von Energieverbrauch und Kohlendioxid-Ausstoß in Stadtquartieren. Auch die wirtschaftliche Umsetzbarkeit und gesellschaftliche Akzeptanz werden überprüft. Nicht zuletzt soll DELTA die Planung der künftigen Energieversorgung vereinfachen, Kosten für Infrastruktur reduzieren und den Aufbau neuer Kapazitäten mindern.
3 | DOW Stade – Green MeOH
- Projekt: Grünes Methanol MeOH Projekt
- Thema: Sektorkopplung und Wasserstofftechnologien
- Land: Niedersachsen
- Fokus: Herstellung von 200.000 t Methanol pro Jahr
- Koordinierung: DOW Deutschland Anlagengesellschaft mbH
Um die Klimaziele zu erreichen, muss in vielen Bereichen der Kohlendioxidausstoß reduziert werden. Neben dem Verkehrssektor entsteht auch in vielen industriellen Prozessen und in Kraftwerken CO2. Die Partner im Reallabor Green MeOH in Stade bei Hamburg wollen daher einen industriellen Kraftwerksprozess dekarbonisieren und das gewonnene CO2 nutzen. Aus den Abgasen eines Gaskraftwerks des Chemieunternehmens DOW wollen sie dazu CO2 herausfiltern und durch Zugabe von Wasserstoff in Methanol umwandeln. So entstehen pro Jahr 42.000 Tonnen eines Grundstoffs, der in anderen chemischen Verfahren und im Schiffs- und Schwerlastverkehr eingesetzt werden kann. Das Projekt ist um einen Faktor 10 größer als alle vergleichbaren derzeit in Betrieb oder in der Planung befindlichen Anlagen weltweit und das erste einem Gaskraftwerk nachgeschaltete Verfahren seiner Art. Das Projekt hat somit einen Leuchtturmcharakter für die Dekarbonisierung von Industrieprozessen.
4 | Element Eins
- Projekt: Energiewende mit Sektorkopplung
- Thema: Sektorkopplung und Wasserstofftechnologien
- Land: Niedersachsen (2 alternative Standorte: Diele oder Conneforde)
- Fokus: Planungsstudie für Endausbaustufe 100-Megawatt-Elektrolyseur
- Koordinierung: Thyssengas GmbH
Wenn im Norden Deutschlands zunehmend Energie aus Wind gewonnen wird, sind Speichermöglichkeiten für diesen wetterabhängig fluktuierend erzeugten Strom gefragt, um Erzeugung und Verbrauch zeitlich voneinander zu trennen. Power-to-Gas bietet hier eine Lösung: In diesem Reallabor soll daher die Kopplung von Strom- und Gasnetzen mittels dieser Technologie erforscht werden. Die Partner von Element Eins wollen untersuchen, wie über einen großtechnischen Elektrolyseur Strom aus nahe gelegenen Windenergieanlagen in Wasserstoff umgewandelt und schließlich in bestehende Ferngasleitungen eingespeist werden kann. Im Mittelpunkt dieses Reallabors stehen Fragen der Strom- und Gasnetzintegration und der technischen Auslegung des Elektrolyseurs sowie der Entwicklung von Betreibermodellen und des regulatorischen Umfelds.
Folgt: 5 | H2 Wyhlen