2018-10-01  –  2020-09-30

287.004,54 EUR

Technische Universität Bergakademie Freiberg - Fakultät für Chemie und Physik - Institut für Technische Chemie, Freiberg, Sachsen

03ET6140D

Strombasierte Erzeugung von Kraftstoffen [EA2751]

01181664/1  –  PtM

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI3)

Energie

Überschüssiger Strom aus Windkraft und/oder Photovoltaikanlagen wird zur Erzeugung von Wasserstoff (H2) mit Hilfe einer Elektrolyse eingesetzt. Dieser Wasserstoff wird zusammen mit Kohlenstoffdioxid (CO2) aus der Vergärung von Biomasse, z. B. in Biogas- oder Bioethanolanlagen, in einem katalytischen Schritt zu Methanol im Sinne einer sektorübergreifenden Nutzung umgewandelt. Das erzeugte Methanol kann als 'verflüssigter Strom' betrachtet werden und ist vielfältig wiedereinsetzbar, u. a. als Zusatz bzw. Ersatz für fossile Kraftstoffe im Transportsektor, und kann damit zur Dekarbonisierung des Verkehrs beitragen. Zudem kann Methanol als 'Energiespeicher' als Zusatznutzen Flexibilität im Stromsektor bereitstellen. Dadurch kann zum einen der Überschussstrom durch eine sektorübergreifende Nutzung verwertet und zum anderen das Stromnetz regional stabilisiert und geregelt werden. Mit dem geplanten Forschungsvorhaben sind zwingende Fragen für ein PtM- 'grünes' Methanol-Konzept zu beantworten. Ziel ist die Erforschung der technologischen Grundlagen für die neue Aufgabenstellung, der Kosten und der regulatorischen Effekte als Basis einer Investitionsentscheidung für ein nachfolgendes Demonstrationsprojekt, in dem zwei Pilot- bzw. Demonstrationsanlagen errichtet und betrieben werden sollen. Sofern positive technisch-wirtschaftliche Bewertungen der Ergebnisse der ersten Phase des hier beschriebenen Forschungsvorhabens gegeben sind, ist der Bau einer Pilotanlage am Standort einer Bioethanolanlage der 2. Generation als CO2-Quelle und hoher PV-Stromerzeugung und - je nach Risikobewertung zeitlich versetzt - der Bau einer Demoanlage an einem integrierten Standort mit konventioneller Bioethanolanlage, einer KWK und einem überregionalen Energieverbund mit erheblichen Windstromanteilen vorgesehen. Damit werden die Grundlagen für eine nachhaltige industrielle Umsetzung des PtM-Konzepts 'grünes' Methanol geschaffen.