{"id":8429,"date":"2018-02-27T11:27:39","date_gmt":"2018-02-27T10:27:39","guid":{"rendered":"https:\/\/deinenergieportal.de\/?p=8429"},"modified":"2018-02-26T11:30:58","modified_gmt":"2018-02-26T10:30:58","slug":"tankstelle-der-zukunft-liefert-erneuerbaren-strom-wasserstoff-oder-methan","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/deinenergieportal.de\/?p=8429","title":{"rendered":"Tankstelle der Zukunft liefert erneuerbaren Strom, Wasserstoff oder Methan"},"content":{"rendered":"
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Betankung eines Brennstoffzellenautos mit Wasserstoff (Foto: ZSW)<\/figcaption><\/figure>\n

Immer mehr Autos haben k\u00fcnftig einen Elektromotor oder nutzen andere alternative Antriebe. Die dazu passende Tankstelle entwickeln jetzt Wissenschaftler des Zentrums f\u00fcr Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-W\u00fcrttemberg (ZSW). Mitte Februar 2018 begannen die Forschungsarbeiten. Die Zapfs\u00e4ule der Zukunft soll den Fahrern Strom, Wasserstoff sowie das Erdgassubstitut Methan aus regenerativen Quellen bereitstellen \u2013 und das m\u00f6glichst effizient, kosteng\u00fcnstig und bedarfsgerecht. Das vom Bundeswirtschaftsministerium mit rund 1,3 Millionen Euro gef\u00f6rderte Vorhaben dauert f\u00fcnf Jahre und erfolgt im Rahmen des Projekts \u201eQUARREE 100\u201c, in dem die vollst\u00e4ndige erneuerbare Energieversorgung eines Stadtteils getestet wird.<\/p>\n

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Die Mobilit\u00e4t wird sich in den n\u00e4chsten Jahren stark wandeln. Strom aus Wind und Sonne f\u00fcr Elektroautos und erneuerbarer Wasserstoff f\u00fcr Brennstoffzellenfahrzeuge spielen bald eine immer gr\u00f6\u00dfere Rolle. Auch Methan aus \u00d6kostrom f\u00fcr Erdgasautos aus \u00d6kostrom ist ein klimafreundlicher Kraftstoff. Noch fehlt dazu jedoch die entsprechende Tankstelle. Bislang werden Strom- und Wasserstofftankstellen massiv ausgebaut, auch welche, die beide Energieformen anbieten. Eine Tankstelle, die Strom, Wasserstoff und auch Methan liefert, gibt es bislang aber noch nicht. Mit dem ZSW-Projekt soll sich das nun \u00e4ndern.<\/p>\n

Die Idee der Wissenschaftler aus Stuttgart: Eine Multienergiezapfs\u00e4ule. Erneuerbarer Strom etwa aus Windkraftanlagen soll \u00fcber das Stromnetz direkt in die Batterie der Elektroautos geladen werden. Ist der Bedarf h\u00f6her als das Angebot, springt eine zugeschaltete station\u00e4re Gro\u00dfbatterie ein, die zuvor bei einem \u00dcberangebot an Strom gef\u00fcllt wurde. \u201eIst die Batterie voll und k\u00f6nnen auch die tankenden Elektroautos den Strom nicht mehr abnehmen, erfolgt bei Bedarf in einem zweiten Schritt die Umwandlung des \u00d6kostroms in Wasserstoff\u201c, erkl\u00e4rt Dr. Ulrich Zuberb\u00fchler vom ZSW. Diesen Kraftstoff nutzen Brennstoffzellenfahrzeuge. F\u00e4llt mehr Wasserstoff an, als gebraucht wird, kommt er in einen Speicher.<\/p>\n

In einem dritten Schritt erzeugt die Tankstelle der Zukunft Methan. Das soll dann erfolgen, wenn der Wasserstoffspeicher voll ist und die Brennstoffzellenautos das Gas nicht abnehmen. Zur Umwandlung in Methan wird dem Wasserstoff Kohlendioxid zugef\u00fchrt. Beide Gase reagieren an einem Katalysator zu Methan. Methan ist der Hauptbestandteil von Erdgas, Erdgasautos k\u00f6nnen den Kraftstoff problemlos nutzen. Ist mehr verf\u00fcgbar als getankt wird, kommt das Methan in einen Speicher. Ist dieser voll, wird das Methan in das Erdgasnetz eingespeist. \u201eMit unserem Vorhaben bleibt die Kopplung des Stromnetzes mit der Mobilit\u00e4t nicht auf Elektroautos beschr\u00e4nkt\u201c, erkl\u00e4rt Zuberb\u00fchler. \u201eAuch die anderen alternativen Antriebe profitieren davon.\u201c<\/p>\n

Die ZSW-Wissenschaftler sprechen von einer stufenf\u00f6rmigen Nutzung der erneuerbaren Energie. Priorit\u00e4t hat die Nutzung mit den geringsten Energieverlusten. Die Stufe eins wird erst verlassen, wenn ihr Potenzial ausgereizt ist und so weiter. Am effizientesten ist die Verwendung des regenerativen Stroms in Elektromotoren. Hier fallen keine Energieumwandlungsverluste an, sondern nur bis zu zehn Prozent Batteriespeicherverluste. Erst wenn dieser Bedarf gedeckt ist, kommen die n\u00e4chsten Stufen in Betracht: Zuerst die Umwandlung in Wasserstoff und dann die Methanisierung. Der Wirkungsgrad von Strom zu Wasserstoff liegt bei rund 75 Prozent, der von Strom zu Methan bei 60 Prozent. Gelagert werden k\u00f6nnen die chemischen Langzeitspeicher ohne Verluste. Wird die bei der Umwandlung entstehende Abw\u00e4rme genutzt, steigert das den Wirkungsgrad um einige Prozentpunkte.<\/p>\n

Ziel des ZSW in dem Projekt ist es, die Effizienz, Lebensdauer und Wirtschaftlichkeit der beiden Hauptkomponenten zu verbessern. Bei ihnen handelt es sich um einen alkalischen Druck-Elektrolyseur und einen Plattenreaktor zur Methanisierung. Sie werden im 100-Kilowatt-Ma\u00dfstab weiterentwickelt. Um die Elektrolyse und die Methansynthese zeitlich voneinander zu entkoppeln, ist ein Wasserstoffzwischenspeicher vorgesehen, den das Institut konzeptionell entwickelt und sicherheitstechnisch bewertet.<\/p>\n

F\u00fcr die technische Entwicklung inklusive Sicherheitskonzept und Kl\u00e4rung aller Genehmigungsdetails haben die Forscher drei Jahre Zeit. In einem Demonstrationsbetrieb vor Ort soll das Ganze dann ab dem Jahr 2020 getestet werden.<\/p>\n

Das ZSW-Vorhaben ist Teil des Projekts QUARREE100. In dem mit 24 Millionen Euro gef\u00f6rderten Leuchtturmprojekt setzen Institute, Unternehmen und die \u00f6ffentliche Verwaltung den nachhaltigen Umbau der Energieversorgung eines Stadtquartiers in der Stadt Heide, Kreis Dithmarschen, um. Die Tankstelle fungiert hierbei im Quartier als Energiezentrum f\u00fcr die Energiewandlung und -speicherung.<\/p>\n

Der \u00d6kostromanteil im deutschen Stromnetz liegt inzwischen bei rund einem Drittel, Tendenz steigend. 2030 sollen es bereits 65 Prozent sein. Eine Nutzung au\u00dferhalb des Stromnetzes, etwa in Elektroautos und als alternativer Kraftstoff, w\u00fcrde den Sektor Mobilit\u00e4t klimafreundlicher machen. Bislang gibt es hier nur geringe Fortschritte. Die alternativen Kraftstoffe Wasserstoff und Methan haben zudem den gro\u00dfen Vorteil, als chemische Speichermedien lange ohne Verluste gelagert und in das deutsche Erdgasnetz eingespeist werden zu k\u00f6nnen, wo sie auch f\u00fcr die Sektorkopplung zur CO2-neutalen W\u00e4rmeversorgung von Geb\u00e4uden bereitstehen. Die F\u00f6rderung erfolgt im Rahmen des 6. Energieforschungsprogramms, F\u00f6rderinitiative Solares Bauen \/ Energieeffiziente Stadt, einer gemeinsamen Initiative von Bundesforschungsministerium und Bundeswirtschaftsministerium.<\/p>\n

Weitere Informationen: www.zsw-bw.de<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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