Wie kann man elektrische Energie in Form von Methan speichern?

Auf Grund des immer höher werdenden Anteils von Strom aus stark schwankenden, regenerativen Energiequellen wie Wind- und Solarenergie ist ein dringender Bedarf zur Speicherung von großen Mengen an Überschussenergie gegeben. Forscher*innender Montanuniversität arbeiten an alternativen Möglichkeiten von Energiespeicherung.

Mithilfe der Methanisierung soll die Speicherung von elektrischer Energie aus fluktuierenden erneuerbaren Quellen mit hohem elektrischen Gesamtwirkungsgrad erreicht werden.

Da dies mit den heutigen Energiesystemen nur in sehr eingeschränktem Ausmaß möglich ist, bieten sich Power-to-Gas-Verfahren an, mit welchen erneuerbarer Strom in Form von chemischen Energieträgern wie Wasserstoff oder Methan gespeichert und bei Bedarf wieder rückverstromt werden können. Auf diese Weise nachhaltig hergestelltes Methan besitzt eine Reihe von Vorteilen, da es in das bestehende Erdgasnetz gespeist, in gasbefeuerten Kraftwerken verstromt sowie in Erdgas-Fahrzeugen als Treibstoff verwendet werden kann.

Im Gegensatz zu konventionellen Power-to-Gas-Systemen, welche auf der Elektrolyse von Wasser mit optional folgendem Methanisierungsprozess basieren, wird im Leitprojekt HydroMetha die Technologie der Ko-Elektrolyse von CO2 und H2O in Festoxidzellen (SOECs) mit der katalytischen Methanisierung verbunden und in Form einer Laboranlage realisiert. Untersucht werden dabei folgende Szenarien:

  • Hocheffiziente CO 2-Senkung durch Umwandlung von CO 2 und H 2O in H 2 und CO in der entwickelten
  • Festoxidzelle mit einem Wirkungsgrad von über 90 Prozent
  • Betrieb der Methanisierung mit variablen Durchsätzen von 20 bis 120 Prozent
  •  Essentiell verbessertes Wärmemanagement und damit eine Reduzierung der Wärmeverluste um über 50 Prozent
  • Steigerung des elektrischen Gesamtwirkungsgrades des Ko-SOEC Systems mit Methanisierung um über 30 Prozent

Beteiligung der Montanuniversität Leoben

Von Seiten der Montanuniversität Leoben sind an dem Projekt der Lehrstuhl für Physikalische Chemie und der Lehrstuhl für Verfahrenstechnik des industriellen Umweltschutzes beteiligt. Die Projektleitung hat die AVL List GmbH übernommen. Während der Lehrstuhl für Physikalische Chemie die Entwicklung von leistungsstarken und langzeitstabilen Hochtemperaturelektrolysezellen zum Ziel hat, widmet sich der Lehrstuhl für Verfahrenstechnik des industriellen Umweltschutzes der Optimierung der Betriebsweise der Methanisierung.

© Montanuniversität Leoben

Über den/die Forscher*In

Univ.-Prof. Dr. Werner Sitte, Leiter des Lehrstuhls für Physikalische Chemie, und Univ.-Prof. Dr. Markus Lehner, Leiter des Lehrstuhls für Verfahrenstechnik des industriellen Umweltschutzes, beschäftigen sich im Zuge dieses Projektes mit den verschiedensten Möglichkeiten zur Speicherung von elektrischer Energie aus erneuerbaren Energiequellen.
© Montanuniversität Leoben

Über den/die Forscher*In

Univ.-Prof. Dr. Markus Lehner
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