Einsatz von Brennstoffzellen im Haushaltssektor im Hinblick auf ihre \u00f6kologischen Vorteile<\/p>\n
Im vorangegangenen Teil dieser Forschungsarbeit lag der Schwerpunkt auf der Verwendung von Brennstoffzellen in Mikro-KWK-Systemen f\u00fcr den h\u00e4uslichen Gebrauch. Die betrachteten Projekte (100KWK-Anlagen in Bottrop und ene.field-Projekt) zeigten, dass die Brennstoffzellen einen sehr hohen Gesamtwirkungsgrad (>95%) und einen sehr hohen elektrischen Wirkungsgrad (>47%) besitzen. Bei der Integration in Mikro-KWK-Systeme waren die Wirkungsgrade nahezu gleich. Eines der Hauptziele dieser Forschungsarbeit war es, die CO2-Einsparungen aufzuzeigen, die mit den Brennstoffzellen erreicht werden k\u00f6nnen. Die Ergebnisse der beiden Projekte zeigten, dass mit den Brennstoffzellen im Vergleich zu einem heimischen Erdgas betriebenen System, fast 35 % der CO2-Einsparungen erzielt werden k\u00f6nnen und dass mehr als 75 % der CO2-Einsparungen im Vergleich zu einem System, dass Kohle oder Strom als Hauptenergiequelle verwendet, erzielt werden k\u00f6nnen. Deutschland ist nach wie vor das f\u00fchrende EU-Land bei der Unterst\u00fctzung der Nutzung der Brennstoffzelle als ein wesentlicher Teil der Erreichung der im Pariser Abkommen vereinbarten Ziele. Es wird erw\u00e4hnt, wenn der Brennstoff f\u00fcr die Brennstoffzelle aus einer erneuerbaren Energie stammt, dieses System als emissionsfrei gilt. Dieses Ziel wird von der Forschung angestrebt.<\/p>\n
Um dies zu zeigen, konzentrierte sich der zweite Teil dieser Forschungsarbeit mehr auf das Projekt \u0084Store&Go\u0093.<\/p>\n
Hierbei handelt es sich um ein laufendes Projekt, das voraussichtlich Mitte des Jahres 2020 endet. Auch wenn das Hauptziel von Store &Go ein anderes ist als das Ziel dieser Forschungsarbeit, dient es auch dazu dieses Konzept zu beweisen. Hauptziel von Store&Go ist es zu zeigen, dass die \u00fcbersch\u00fcssige Energie, die aus erneuerbaren Energien (z.B. Strom aus Sonne und Wind) stammen, durch die Produktion von Wasserstoff oder synthetischem Erdgas langfristig gespeichert werden k\u00f6nnen. Dieser Prozess wird Power to Gas bezeichnet. Die Brennstoffzellen in diesem Prozess k\u00f6nnen auf zwei Arten eingesetzt werden. Zu Beginn wird in PtG-Systemen Wasser durch Elektrolysere in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. Die Elektrolyseure k\u00f6nnen PEM-Elektrolyseure sein, die in entgegengesetzter Richtung arbeitende Brennstoffzellen sind. Anstatt Strom aus Wasserstoff und Sauerstoff zu erzeugen, nutzen sie den Strom aus den erneuerbaren Energien, um das Wasser zu spalten um Wasserstoff und Sauerstoff zu erzeugen. Der erzeugte Wasserstoff kann auf zwei Arten genutzt werden. Eine M\u00f6glichkeit besteht darin, den Wasserstoff zu speichern und f\u00fcr h\u00e4usliche oder auch industrielle Zwecke durch Mikro-KWK-Systeme mit Brennstoffzellen zu nutzen. Die zweite Option, die mehr im Fokus dieser Forschungsarbeit stand, besteht darin, den Wasserstoff mit CO2 zu kombinieren um synthetisches Methan (SNG) zu produzieren, dass in bereits bestehende Erdgasnetze eingespeist oder in Kavernen gespeichert werden kann. In diesem Fall kommt das CO2 aus der Industrie durch CO2-Abscheidungstechnologien. Dieses synthetische Erdgas kann dann wieder von den Brennstoffzellen in Mikro-KWK-Systemen genutzt werden. Die Erzeugung von Gasen aus erneuerbarer Energie mit Power-to-Gas ist der beste Weg, um gro\u00dfe Energiemengen zu speichern und die Ziele des Pariser Abkommens f\u00fcr 2030 zu erreichen. Werden erneuerbare Energien zur Erzeugung des Gases oder Kraftstoffes f\u00fcr den Einsatz in Mikro-KWK-Anlagen genutzt, so gilt dieses System als emissionsfrei. Die Brennstoffzelle gilt daher als die perfekte “Green Box” und die beste L\u00f6sung zur Bek\u00e4mpfung des Klimawandels.<\/p>\n
Im Rahmen des Projekts Store&Go wurden drei Methanisierungsanlagen gebaut, die zur Herstellung von Methan unter Verwendung verschiedener CO2-Quellen eingesetzt werden. In der folgenden Pr\u00e4sentation wird der Prozess im Detail erl\u00e4utert, ebenso wie die m\u00f6glichen CO2-Quellen mit ihren CO2-Mengen und dem Potenzial von Methan, das mit dieser Technologie in Europa erzeugt werden kann. Da sich die Methanisierungsanlagen derzeit im Bau befinden, wird f\u00fcr diese Forschung eine kleine Methanisierungsanlage, die in Zusammenarbeit mit dem ZBT und anderen Partnern im Gas- und W\u00e4rme-Institut gebaut wurde genutzt, um zu zeigen, dass dieses Konzept funktioniert.<\/p>\n
Auch wenn sich die Brennstoffzellen f\u00fcr KWK-Anlagen noch in einem fr\u00fchen Entwicklungsstadium befinden, zeigen solche Projekte, dass die Potenziale dieser Systeme sehr hoch sind und beweisen, dass ihr Umweltnutzen und ihr Beitrag zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen ihre derzeit noch hohen Kosten ausgleichen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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