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E N E R G I E F O R U M

E N E R G I E F O R U M A l t e r n a t i v e K r a f t s t o f f e Der Hochdruckspeicher für Wasserstoff ist direkt hinter dem Fahrerhaus verbaut. Bild: Coop auf mit Wasserstoff betriebene Fahrzeuge umzusteigen. Eine Hürde, die der Förderverein zu meistern hatte, war ein Mangel an Lastkraftwagen, die den Leistungsanforderungen der Unternehmen entsprachen. Dafür arbeitete der Verein eng mit der H2 Energy AG zusammen, die wiederum eine Kooperation mit Hyundai Motor einging. Im Rahmen dieser Kooperation wird der südkoreanische Automobilhersteller bis 2023 etwa 1 000 wasserstoffbetriebene Lkw der 34-Tonnen-Klasse an die Mitgliedsunternehmen in der Schweiz liefern. Durch diese Vorgehensweise schließt sich ein CO 2 -neutraler, für alle beteiligten Unternehmen wirtschaftlicher Wasserstoffkreislauf von der Herstellung des Energieträgers am Wasserkraftwerk über den Transport zur Tankstelle mittels brennstoffzellenbetriebener Fahrzeuge bis zur schadstofffreien Nutzung im betriebseigenen Fuhrpark. Auch ein Modell für Deutschland? Während Unternehmen in der Schweiz bereits einen wichtigen Schritt in Richtung CO 2 -Neutralität im Verkehr gemacht haben, steht Deutschland erst am Anfang der Entwicklung. „Deutschland und die Schweiz unterscheiden sich vor allem in steuerlicher und wirtschaftlicher Hinsicht“, berichtet Haas von seinen Erfahrungen. „Die CO 2 -freie Mobilität wird in der Schweiz vorteilhafter behandelt als hierzulande. Außerdem sind die Genehmigungsverfahren für die notwendigen Anlagen kürzer, was die Umsetzung der Projekte vereinfacht.“ In den vergangenen Monaten ist jedoch ein zunehmendes Interesse der Öffentlichkeit an der Brennstoffzellenthematik und der CO 2 -Freiheit zu bemerken. So wurden erst kürzlich beim vom Bundeswirtschaftsministerium ausgelobten Ideenwettbewerb „Reallabore der Energiewende“ zahlreiche Projekte ausgezeichnet, die sich im industriellen Maßstab mit Wasserstofftechnologien befassen. „Wenn diese Stimmung anhält und langfristig die politischen Rahmenbedingungen verbessert werden, stehen die Chancen für ein Projekt wie in der Schweiz durchaus gut. Dies setzt aber voraus, dass sich einerseits Investoren finden, um die notwendigen Technologien voranzutreiben, und andererseits Unternehmen bereit stehen, die gewillt sind, solche Projekte zu unterstützen und mitzutragen“, so Haas. Ackermann ist mit dem bisherigen Projektverlauf in der Schweiz sehr zufrieden: „Aus meiner Sicht hat das System dann dauerhaft Erfolg, wenn ausschließlich grüner Wasserstoff eingesetzt, ein privatwirtschaftlicher Ansatz verfolgt und die Wirtschaftlichkeit für alle Beteiligten sichergestellt wird.“ • www.h2mobilitaet.ch, www.haasengineering.de Bild: Udo Geisler Vorschau 1/2-2020 E-world energy & water Vom 11. bis zum 13. Februar 2020 zeigen Unternehmen, Institutionen und Startups in der Messe Essen ihre Lösungen rund um die Energieversorgung der Zukunft. Das Spektrum reicht von der Erzeugung über Transport und Speicherung bis hin zu Handel, Effizienz und grünen Technologien. Die Themen im Überblick: • IT-Systeme für die Energiewirtschaft • Digitalisierung der Energiewende • Smart Metering, Smart Grids • Energiebeschaffung • Virtuelle Kraftwerke • Energie- und Emissionshandel • CRM, Vertrieb, Angebotsmanagement • Energieeffizienz & Energiespeicher • E-Mobility 48 BWK BD. 71 (2019) NR. 12

K l i m a s c h u t z E N E R G I E F O R U M Forschungsprojekt Rheticus II Wertvolle Chemikalien aus CO 2 und Wasser Mithilfe von Strom aus erneuerbaren Quellen und Bakterien wollen Evonik und Siemens CO 2 in Spezialchemikalien umwandeln. Anfang 2020 soll eine Versuchsanlage ihren Testbetrieb aufnehmen und ihre Alltagstauglichkeit unter Beweis stellen. In der Rheticus-Versuchsanlage arbeiten Bakterien an der Umwandlung von Synthesegasen in Spezialchemikalien wie Butanol. Bild: Evonik Die Vermeidung von Kohlendioxid (CO 2 ) ist ein Schritt in Richtung Klimaschutz. Aber auch die stoffliche CO 2 -Nutzung hilft der Umwelt. Die Industrie sucht nach Lösungen. So wollen Evonik und Siemens CO 2 mithilfe von Strom aus erneuerbaren Quellen und Bakterien in Spezialchemikalien umwandeln. Dazu arbeiten die beiden Unternehmen bereits seit Anfang 2018 im Forschungsprojekt „Rheticus I“ an Elektrolyse- und Fermentationsprozessen zusammen. Dieses Projekt startet nun mit „Rheticus II“ in die zweite Phase. In Rheticus I haben die beiden Unternehmen zwei Jahre lang die Grundlagen für die technische Machbarkeit dieser künstlichen Photosynthese aus Bioreaktor und Elektrolyseur entwickelt. Nun wollen Evonik und Siemens die beiden bislang noch getrennten Anlagenteile in einer Versuchsanlage am Evonik-Standort Marl in Nordrhein-Westfalen zusammenführen. Rheticus II hat eine Laufzeit bis 2021 und wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit einer Fördersumme von rund 3,5 Mio. € unterstützt. Anlage aus Elektrolyseur und Bioreaktor Läuft alles nach Plan, dann soll Anfang 2020 die Versuchsanlage ihren Testbetrieb aufnehmen. Sie besteht aus einem CO 2 -Elektrolyseur und einem Bioreaktor. In dem Elektrolyseur werden in einem ersten Schritt Kohlendioxid und Wasser mit Strom, der aus erneuerbaren Quellen stammen soll, in Kohlen - monoxid (CO) und in Wasserstoff umgewandelt. Aus dem dabei entstehenden Synthesegas wandeln spezielle Mikroorganismen die CO-haltigen Gase zu Chemikalien um. In dem Testbetrieb sollen zunächst Butanol und Hexanol erzeugt werden, Ausgangsstoffe zum Beispiel für Spezialkunststoffe oder Nahrungsergänzungsmittel. Allerdings sind auch noch andere Spezialchemikalien vorstellbar – je nach Bakterienstamm und Bedingungen. In das Projekt bringen beide Unternehmen ihre Kernkompetenzen ein: So nahm Evonik im Frühjahr 2019 das Synthese- Modul in Betrieb. Kernstück ist ein 8 m hoher Bioreaktor aus Edelstahl mit einem Fassungsvermögen von rund 2 000 l. Mikroorganismen verrichten darin kontinuierlich ihre Arbeit. Wasserstoff und CO bilden die Hauptnahrung der Bakterien. Siemens hingegen hat einen CO 2 -Elektrolyseur entwickelt, vollständig automatisiert und im Sommer 2019 in einen Container integriert. Der nach eigenen Angaben weltweit erste CO 2 -Elektrolyseur besteht aus zehn Zellen mit einer Gesamtelektrodenfläche von 3 000 cm 2 . In den nächsten Monaten geht es darum, Elektrolyseur und Bioreaktor zusammenzuschließen. Zusätzlich entsteht eine Einheit zur Aufarbeitung der Flüssigkeit aus dem Bioreaktor, um die reinen Chemikalien zu erhalten. Für Thomas Haas, der bei Evonik für das Projekt verantwortlich ist, hat die Anlage ein großes Potenzial, zum Gelingen der Energiewende beizutragen. Denn die Plattform könne künftig überall dort installiert werden, wo CO 2 vorhanden sei, zum Beispiel an Kraftwerken oder Biogasanlagen. „Wir nutzen dabei vorhandenes CO 2 als Rohstoff, um über künstliche Photosynthese wertvolle Chemikalien zu erzeugen.“ Auch Karl-Josef Kuhn, der bei Siemens die Power-to-X-Forschung leitet, ist von der Anlage überzeugt: „Wir machen erneuerbare Energie speicherbar, indem wir sie in Wertstoffe wie Spezialchemikalien oder Treibstoffe umwandeln. Wir tragen zur Netzstabilität bei – denn wir produzieren so variabel, dass wir auf Stromschwankungen reagieren können.“ Nach erfolgreichem Abschluss von Rheticus II wollen Evonik und Siemens eine einzigartige Plattformtechnologie zur Verfügung stellen, die energie- und werthaltige Stoffe wie Spezialchemikalien oder künstliche Treibstoffe aus CO 2 herstellt – modular und flexibel. • corporate.evonik.de, www.siemens.com/power-to-x BWK BD. 71 (2019) NR. 12 49

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