Energiespeicher

Power-to-X | Grüne Energie für alle Sektoren

Im Fachforum „Power-to-X: Forschung – Entwicklung – Anwendung“ des Energie Campus Nürnberg (EnCN) und der ENERGIEregion Nürnberg e.V., diskutierten über 100 Teilnehmer aus Wissenschaft, Wirtschaft, Kommunen und Politik Lösungsansätze, wie Mobilität, Industrie und kommunale Energieversorgung an die regenerative Energieerzeugung gekoppelt werden können.

 

8:00

Registrierung und Ausstellungsbesuch bei Kaffee

 

8:50

Begrüßung

  • Dr. Michael Fraas | Wirtschaftsreferent, Stadt Nürnberg
  • Dr. Peter Pluschke | Referent für Umwelt und Gesundheit, Stadt Nürnberg
  • Dr. Robert Schmidt | Leiter Innovation/Umwelt, IHK Nürnberg für Mittelfranken
  • Dr. Jens Hauch | Geschäftsführendes Vorstandsmitglied, ENERGIEregion Nürnberg e.V.
  • Dr. Alexander Buchele | Geschäftsführer, Energie Campus Nürnberg
 

9:20

Keynotevortrag: Power-to-X Technologien. Eine Einführung

  • Prof. Dr. Peter Wasserscheid | Leiter des Lst. für Chemische Reaktionstechnik, FAU | Gründungsdirektor, HI-ERN
 

9:50

Power-to-X oder Batterie? Strombasierte Mobilitätsoptionen fürs Klima

  • Prof. Dr. Jürgen Karl | Leiter des Lst. für Energieverfahrenstechnik, FAU

Noch mehr als im Stromsektor konkurrieren strombasierte Energieträger auch im Mobilitätssektor der Zukunft mit der elektrochemischen Speicherung erneuerbarer Energien in Batterien. Geringeren Wirkungsgraden und hohen Kosten für die Herstellung von Wasserstoff aus der Elektrolyse stehen hohe Speicherdichten gasförmiger und flüssiger Treibstoffe gegenüber. E-Fuels und Wasserstoff konkurrieren mit der Elektromobilität. Kann’s wirklich nur die eine Lösung geben?

 

10:20

Power-to-X in Kommunen

  • Thomas Gollwitzer | Leiter Energiemanagement und Innovation, Institut für Energietechnik IfE an der OTH-AW

Die Sektorkopplung in Kommunen ist bereits gelebte Praxis, wobei Schritt für Schritt neue technische Bestandteile und Betriebsweisen an Bedeutung gewinnen. Im Rahmen des Vortrags werden vom IfE betreute Projekte im Bereich innovative KWK-Systeme und Power-to-Gas bzw. Wasserstoff-BHKW als Praxisbeispiele vorgestellt. Hierbei wird ein Schwerpunkt auf die bisherige technische Umsetzung und Planung sowie die einhergehenden technischen und regulatorischen Herausforderungen gelegt.

 

10:50

Kaffeepause

 

11:10

Energiewende dezentral und grün. Was ist möglich?

  • Marc Grünewald | Vizepräsident MAN Energy Solutions

Der umfangreiche Ausbau von erneuerbaren Energiequellen in Deutschland stellt eine wichtige Basis für die Energiewende dar. Ein wichtiger Teil der Lösung liegt in der Anwendung neuen Technologien: Grüne Kraftstoffe aus Power-to-Gas-Anlagen sind hierfür eine Schlüsselkomponente. Mit einer voll ausgebauten Wasserstoffwirtschaft als Zielsystem, stellen Power-to-CH4-Lösungen eine heute schon verfügbare Lösung für eine Umsetzung der Energiewende nicht zuletzt in Warentransport, Mobilität, Industrie unter Weiterverwendung existierender Infrastrukturen dar.

 

11:40

Aufbau einer Wasserstoff-Infrastruktur - Versorgung von Industrie und Mobilität über die LOHC-Technologie

  • Dr. Daniel Teichmann | Gründer und Geschäftsführer HYDROGENIOUS LOHC TECHNOLOGIES GmbH

Wasserstoff gilt als Energieträger der Zukunft und kann die Grundlage für eine emissionsfreie Mobilität und Industrie bilden. Dafür ist jedoch der Aufbau einer umfassenden Wasserstoff-Infrastruktur notwendig. Anders als mit konventionellen Speicherverfahren ermöglicht die LOHC-Technologie eine Nutzung der bestehenden Infrastruktur für Flüssigkraftstoffe und damit eine Investitions-optimierte und schrittweise Einführung von Wasserstoff. Der Vortrag stellt den Stand der Technologieentwicklung sowie laufende und geplante Projekte vor.

 

12:00

Moderiertes Podium aus den bisherigen Vorträgen
Prof. Dr. Veronika Grimm | Leiterin des Lst. für Wirtschaftstheorie, FAU | Vorsitzende der Wissenschafltichen Leitung, EnCN

 

12:40

Mittagspause

 

13:40

Führungen zu den EnCN-Laboren für LOHC und Biokraftstoffe

Themenblock Unternehmen/Industrie

Themenblock Stadtwerke/Kommunen

14:10

14:10

Gleichspannungswandler für den Einsatz von Brennstoffzellen in mobilen und stationären Anwendungen

  • Dr. Bernd Eckardt | Abteilungsleiter Fahrzeugelekronik Fraunhofer IISB

Für den Einsatz von Brennstoffzellen als saubere Energiequelle sind hoch effiziente Spannungswandler notwendig um die von den Brennstoffzellen bereitgestellte stark variable Gleichspannung die Verbraucher anzupassen. Durch die Verwendung neuer Halbleiterbauelemente sind sehr kompakte
und gleichzeitig verlustarme Spannungswandler realisierbar.

Power-to-X in der Anwendung am Beispiel der Power-to-Gas-Anlage der Windgas Haßfurt GmbH

  • Norbert Zösch | Geschäftsführer Windgas Haßfurt GmbH

Die Windgas-Technologie ist ein zentraler Baustein für das Gelingen der Energiewende. Herausforderungen anzunehmen und technisches Neuland zu betreten ist unabdingbar. Unser extrem reaktionsschneller Elektrolyseur hilft dabei, sowohl das lokale Stromnetz als auch das übergeordnete Verteilnetz zu stabilisieren. Wir gehen als innovatives Stadtwerk bei Windgas und mit neuen Technologien im Dienste der Energiewende voran.

14:40

14:40

Konzepte für die lokalen Herausforderunden der Energiewende - Am Beispiel PtG

  • Jonas Klückers | Business Development, microbEnergy GmbH >

Bisher ist die Energieversorgung im Wesentlichen in „Sparten“ gedacht worden: Strom, Wärme, Mobilität. Zur Erreichung der Klimaziele ist es unbedingt notwendig ein gesamtheitliches Bild zu betrachten und die Sektoren zu verbinden. Die microbEnergy berät Unternehmen und Kommunen auf dem Weg zu einer ganzheitlichen erneuerbaren Energieversorgung. PtG kann ein wesentlicher Baustein für den Transformationsprozess sein.

E-Mobilität in bayerischen Kommunen

  • Dr. Guido Weißmann | Projektmanager Technologie, Bayern Innovativ >

Elektromobilität ist nicht nur das Fahren mit Strom. Vielmehr versteht sich darunter ein Gesamtsystem aus Fahrzeug, Infrastruktur, Anwendungsbedarf und gesellschaftlicher Akzeptanz. Der Aufbau einer ausreichenden Infrastruktur ist daher zwar wesentlich aber alleine nicht erfolgsversprechend. In ihrer Schnittstellenfunktion zwischen Bürger, Unternehmen, Planung und Vorbildfunktion stellen insbesondere Kommunen und Landkreise eine wichtige Schlüsselfunktion dar, um Elektromobilität auf breiter Front voran zu treiben.

 

15:10

Förderquote und internationale Vernetzung mit EU Programmen

  • Dr. Nico Riemann | Stellvertretender Referatsleiter BayFOR GmbH

Die EU Kommission bietet jedes Jahr eine Vielzahl an Förderprogrammen an, auf die sich Europäische Konsortien bewerben können. EU-Ausschreibungen zu Power-to-X Technologien finden sich dabei in den Programmen mehrerer Industriebranchen. Die Aussicht auf attraktive Förderquoten sowie internationale Vernetzung führt zu einem starken Wettbewerb, in dem nur außergewöhnliche Projekte und exzellent geschriebene Anträge Aussicht auf Erfolg haben.

 

 

Eine zu 100 Prozent regenerative Energieversorgung ist nur mit effizienten Speichertechnologien zu schaffen. Batterien allein reichen dafür nicht aus – für den globalen Energiehandel und den Betrieb besonders energieintensiver Anwendungen in Industrie und Verkehr sind Alternativen gefragt. Am Energie Campus Nürnberg werden seit Jahren sogenannte Power-to-X-Technologien erforscht. Das sind Technologien, die Strom aus erneuerbaren Quellen in stoffliche Energieträger wie Wasserstoff, Synthesegas oder synthetische Kraftstoffe umwandeln. In einem Fachforum am EnCN zum Ende 2019, wurden Entwicklungsstand und Forschungsziele von Power-to-X-Technologien vorgestellt und mit Wissenschaftlern, Technologieanbietern, kommunalen Energieversorgern und Politikern diskutiert.

 

Power-to-X: Stand der Forschung

Als Keynote-Speaker gab Prof. Dr. Peter Wasserscheid, Inhaber des Lehrstuhls für Chemische Reaktionstechnik an der FAU und Pionier auf dem Gebiet flüssiger organischer Wasserstoffspeicher, eine Einführung in das Thema. Er bezeichnete die Elektrolyse von Wasser zu Wasserstoff als Schlüsseltechnologie für die Energiewende. „Eine Möglichkeit, Wasserstoff in gebundener Form zu speichern und zu transportieren, ist die CO2-Hydrierung zu Methan, Methanol oder synthetischen Kraftstoffen“, erklärte der Chemiker. „Allerdings entstehen beim Verbrennen dieser Energieträger lokale CO2-Emissionen.“ Als Alternative stellte Wasserscheid die an der FAU entwickelten LOHC-Technologie vor, die es ermöglicht, Wasserstoff in einem CO2-emissionsfreien Speicherzyklus zu binden und bei Bedarf wieder freizusetzen.

Prof. Dr. Jürgen Karl, Leiter des Lehrstuhls für Energieverfahrenstechnik der FAU, beleuchtete in seinem Vortrag „Power-to-X oder Batterie?“ die Zukunftschancen verschiedener Energieträger im Bereich der Mobilität. Hier konkurrieren, so der Forscher, E-Fuels und Wasserstoff mit der elektrochemischen Speicherung erneuerbarer Energien in Batterien. Der Power-to-Power-Wirkungsgrad von Batteriesystemen sei zwar höher als der von chemischen Speichern, allerdings müsse auch der Einsatz von Ressourcen bei der Batterieherstellung berücksichtigt werden. Karl: „Ein Transportsektor ohne flüssige oder gasförmige Treibstoffe ist nicht realistisch.“

Über die Energieversorgung und Mobilität der Zukunft aus Unternehmenssicht referierte Marc Grünewald, Vizepräsident von MAN Energy Solutions. Der Ausstieg aus Kohle und Kernenergie stelle die Industriegesellschaft vor gewaltige Herausforderungen. „Power-to-Gas-Technologien, etwa die Verbindung von Wasserstoff und Kohlendioxid zu Methan, könnten dazu beitragen, die entstehende Versorgungslücke zu schließen“, sagte Grünewald. In diesem Zusammenhang stellte der Referent auch Elektrolyseure vor, die MAN für die dezentrale Erzeugung von grünem Wasserstoff entwickelt.

 

 

Power-to-X: Anwendungen in der Praxis

Am Nachmittag stand das Fachforum ganz im Zeichen praktischer Anwendungen. So informierte Dr. Bernd Eckardt, Abteilungsleiter Fahrzeugelektronik am Fraunhofer IISB, über die Entwicklung von Gleichspannungswandlern für den Betrieb von Brennstoffzellen. Eckardt meinte, dass durch die Verwendung neuer Halbleiterbauelemente sehr kompakte und zugleich verlustarme Spannungswandler realisierbar sind.

Darüber, wie lokale Energieversorger grünen Strom effizient speichern können, berichtete Norbert Zösch, Geschäftsführer der Stadtwerke Haßfurt. Seit 2016 wird in Haßfurt überschüssige Energie aus Windkraftwerken von einem reaktionsschnellen Elektrolyseur in Wasserstoff umgewandelt, der dann in das Gasnetz eingespeist wird. Die Windgas-Technologie sei nicht nur ein Beitrag zur Energiewende, sondern auch zur Stabilisierung des lokalen und übergeordneten Stromnetzes.

 

Power-to-X: ganzheitliche Konzepte

Neben diesen erfolgreichen Praxisbeispielen ging es auf dem Forum auch um die systemische Betrachtung der Energiewende. Dr. Guido Weißmann, Projektmanager Technologie des Netzwerks Bayern Innovativ, erklärte, die Elektromobilität müsse von den Kommunen als ganzheitliches Konzept begriffen werden. E-Mobilität sei nicht nur das Fahren mit Strom, sondern ein Gesamtsystem aus Fahrzeug, Infrastruktur, Anwendungsbedarf und gesellschaftlicher Akzeptanz. Es bedürfe eines neuen Mobilitätskonzeptes, das die Belange von Bürgern, Unternehmen und Kommunen gleichermaßen berücksichtige.

Am Beispiel von Power-to-Gas zeigte Jonas Klückers, Business Development der microbEnergy GmbH, wie die Herausforderungen der Energiewende auf lokaler Ebene bewältigt werden können. Energieversorgung dürfe nicht länger in Sparten wie Strom, Wärme oder Mobilität gedacht worden. Vielmehr sei es notwendig, die Sektoren zu verbinden und ganzheitlich zu betrachten.

„Die zahlreichen Vorträge und lebhaften Diskussionen haben gezeigt, welch große Rolle Power-to-X-Technologien auf dem Weg zu einer klimaneutralen Industriegesellschaft spielen können“, erklärt Peter Wasserscheid stellvertretend für das Veranstalter-Team. „Mit dem Fachforum haben wir nicht nur inhaltliche Impulse geben können, wir haben auch einen Beitrag dazu geleistet, möglichst viele Vertreter aus Politik, Forschung, Industrie, Energieversorgung und kommunaler Verwaltung zu vernetzen. Denn die Energiewende betrifft alle Bereiche der Gesellschaft.“

 

Artikel als pdf zum Download

www.encn.de/P2X

 

 


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