E-Fuels sichern das Erreichen der Klimaziele

Power-to-Liquid

Perspektiven flüssiger Energieträger in der Energiewende

Im Auftrag der Mittelständischen Energiewirtschaft Deutschland e.V. (MEW) erstellte Prognos eine Studie zum Status und zur Perspektive flüssiger Energieträger in der Energiewende.

Dabei kommt die Studie zum Ergebnis, dass flüssige Energieträger und Rohstoffe heute und morgen, gerade im Rahmen der Energiewende, eine erhebliche Bedeutung haben. Vor allem im Luftverkehr sind flüssige Energieträger und Rohstoffe demnach aufgrund der erforderlichen hohen Energiedichte nicht oder nur schwer zu ersetzen. Da flüssige Energieträger weiter benötigt werden, ist die Entwicklung des Technologiepfads Power-to-Liquid unter Klimaschutzaspekten eine No-Regret-Maßnahme und daher dringend zu empfehlen.

Anmerkung: Als No-Regret-Strategien werden Maßnahmen bezeichnet, deren gesellschaftlicher Nutzen, der zusätzlich zum Nutzen der verhinderten Klimaänderung eintritt, den gesellschaftlichen Kosten gleichkommt oder diese übersteigt

Power-to-Liquid (PtL)

Die Autoren der Studie weisen darauf hin, dass PtL-Energieträger und Rohstoffe genauso verarbeitet, transportiert und vertankt werden können, wie heutige fossile, flüssige Energieträger (z.B. Kerosin). Flüssige Energieträger können kostengünstig gelagert und weltweit transportiert werden. Die deutschen Raffineriestandorte können nach gewissen Anpassungsinvestitionen das PtL-“Rohöl” wie gewohnt zu den klassischen Endprodukten, insbesondere zu Treibstoffen verarbeiten.

Wirtschaftlichkeit

Beim Kriterium Wirtschaftlichkeit ergibt sich aus der Studie ein differenziertes Bild. Demnach ergeben sich bei noch niedrigen PtL-Anteilen in den meisten Fällen wirtschaftliche Vorteile für flüssige Energieträger. Zudem hängt die Bewertung der Wirtschaftlichkeit auch von der Höhe der Steuerbelastung für die jeweiligen Energieträger ab. Wie allgemein bekannt, sind gegenwärtig flüssige Energieträger wie Benzin und Diesel mit höheren Steuern belegt als Strom.

Mittel- bis langfristig sind Produktionskosten von 0,7 bis 1,3 Euro pro Liter, bezogen auf das Jahr 2015 möglich. Voraussetzung dafür ist allerdings ein groß-industrieller Einstieg in die PtL-Technologie, damit Lerneffekte erzielt und die Produktionskosten gesenkt werden können.

 

Energiewende: Power-to-Liquid

 

Die Studie Status und Perspektiven flüssiger Energieträger in der Energiewende kann über die Homepage des MEW-Verbands heruntergeladen werden.


 

Energiesparende Transportbänder

München, Inter Airport, 8. Oktober 2015

Auf der Suche nach Produkten oder Prozessen die nachhaltig und damit unerlässlich für eine prosperierende Entwicklung des Luftverkehrs sind, bin ich auf eine neue Generation energiesparender Transportbändern gestossen. Mit bis zu 50% weniger Energieverbrauch werden die Betriebskosten deutlich reduziert und entsprechende CO2-Emissionen vermieden. Mehr dazu in der nachstehenden Pressemitteilung des Herstellers:


 

AmpMiserTM 2.0: Neue Transportband-Generation ermöglicht Energieeinsparungen von bis zu 50 Prozent

Mit Amp MiserTM 2.0 präsentiert Forbo Movement Systems die zweite Generation energiesparender Transportbänder. Die neuen Bänder bieten einen drastisch reduzierten Reibwert, der Energieeinsparungen von bis zu 50 Prozent und den sicheren Einsatz selbst auf verzinkten Gleittischen ermöglicht.

Die Amp MiserTM 2.0 Bänder sind mit technisch weiterentwickeltem Zugträger aus Polyestergewebe und optimierter Texglide-Technologie ausgestattet. Dadurch erzielen sie einen noch geringeren Reibwert zwischen Bandunterseite und Gleittisch und in der Konsequenz einen entsprechend niedrigeren Energieverbrauch: „Im Vergleich zu Transportbändern mit Standard-Laufseitengewebe können in Anwendungsbereichen mit langen Förderern und hoher Beladung bis zu 50 Prozent der Antriebsenergie eingespart werden.“ sagt Bernd Langreder, Segment Manager Logistics Europe bei der Forbo Siegling GmbH, Hannover.

Ideal für verzinkte Gleittische

Die Texglide-Ausrüstung des Laufseitengewebes ist ein integraler Bestandteil der Amp MiserTM Bänder und reibt sich nicht ab – der niedrige Reibwert bleibt dauerhaft bestehen. Amp MiserTM Typen der zweiten Generation sind somit ideal auch für den Einsatz auf verzinkten Gleittischen geeignet – denn diese waren bisher durchaus problematisch, da es im Betrieb Zink-Abrieb gab, der sich unter Umständen aufbaute bzw. ablagerte, die Trommeln verschmutzte und damit die Funktionsfähigkeit der gesamten Anlage gefährden konnte. Durch die bei Amp Miser 2.0 verbesserte Texglide-Technologie konnte der Reibwert gegenüber den Vorgängertypen halbiert werden. Er liegt bei verzinkten Gleittischen dauerhaft bei 0,15, auf unverzinktem Stahl bei ca. 0,1.

AmpMiser Schema (Foto Forba Siegling GmbH)

Amp Miser™ ist eine Wortschöpfung aus den Begriffen „Ampere“ und dem englischen Wort für Geizhals, „Miser“. In der Tat sind diese Transportbänder echte Geizhälse, zumindest beim Energieverbrauch. Der Einspareffekt ist naturgemäß immer dann am größten, wenn viele Transportbänder im Einsatz sind, also neben Flughäfen insbesondere in Logistik- oder Verteilzentren. Hier spielen die Amp MiserTM-Transportbänder ihre Vorteile voll aus. Und ganz nebenbei tragen sie mit dem reduzierten Stromverbrauch auch noch zu einer Entlastung der Umwelt bei.

Quelle: Forbo Siegling GmbH

Metastudie von Fraunhofer

IASA: Nachhaltige Luftfahrt - Sustainable Aviation

Die Bedeutung von Stromspeichern für die Energiewende

Dass Stromspeicher eine Rolle in der Energiewende spielen werden, ist wenig umstritten. Doch die Aussagen der Fachwelt über Einsatzbedarf, Konkurrenzlösungen und Einsatzszenarien sind teils widersprüchlich. Die Fraunhofer-Institute UMSICHT und IWES haben daher relevante Studien zu den Themen Stromspeicher und Power-to-Gas untersucht. Die Metastudie umfasst die aktuelle Datenlage sowohl für verschiedene Energieausgleichsszenarien im Stromsystem wie auch zu Wirtschaftlichkeit und Wettbewerbsfähigkeit einzelner Speichertechnologien. Sie steht ab sofort – auch in Kurzfassung – kostenlos zum Download bereit.

http://www.umsicht-suro.fraunhofer.de/de/presse-medien/pressemitteilungen/2015/metastudie-energiespeicher.html

Die Stromerzeugung aus Sonne und Wind hat einen stetig steigenden Anteil am deutschen Strommix. Damit wächst ebenfalls der Bedarf an Technologien zum Ausgleich von Stromerzeugung und -nachfrage. Leistungsfähige Stromspeicher sind ein Baustein für eine stabile Energieversorgung der Zukunft. Jedoch ist fraglich welche Technologien rechtzeitig die nötige Marktreife erreichen, welche Rolle das Prinzip Power-to-Gas einnehmen könnte und welche Auswirkungen andere Flexibilitätsoptionen haben. Dazu zählen beispielsweise der Ausbau konventioneller Netze, der Bau von Gaskraftwerken, von Biogas und KWK-Anlagen oder der Einsatz von Elektroautos. Viele, zum Teil sehr widersprüchliche Antworten liefern eine nahezu unüberschaubare Anzahl an Studien. Die Wissenschaftler der Fraunhofer-Institute UMSICHT und IWES haben im Auftrag des Bundesministeriums für Energie und Wirtschaft mehr als 800 Studien auf Relevanz geprüft, über 400 davon detaillierter ausgewertet und die Ergebnisse zusammengeführt bzw. gegenübergestellt.

Neue Methode zur Auswertung der Studien

Um diese hohe Zahl an Studien beherrschen zu können, wurde eine mehrstufige Auswertesystematik genutzt. Dabei wurde insbesondere die Eignung einer Studie bezüglich ihrer Auswertbarkeit geprüft; hierzu mussten nicht nur Zielland und Aktualität gewährleistet, sondern auch die Transparenz gegeben sein, um die Studienergebnisse vergleichen zu können. Eine Befundintegration (Clusterung) erlaubte dann den systematischen Vergleich zwischen Studien ähnlicher Rahmenbedingungen. Mit dieser Methodik konnten 20 vorab definierte Leitfragen, die sich mit dem Ausgleichsbedarf, den Investitionskosten, der Wirtschaftlichkeit von Speichern, dem Potenzial von Großspeichertechnologien und der Power-to-Gas-Technologie, dem Strommarktdesign, den Stromüberschüssen sowie konkurrierenden Flexibilitätsoptionen beschäftigen, beantwortet werden. Die Studien zum zukünftigen Ausgleichbedarf in Spitzenlastzeiten sind sich einig, dass Bedarf besteht, jedoch mit Werten von drei bis 30 GW für 2020/2022 und 13 bis 50 GW in 2030 nicht über die absolute Menge des Bedarfs. Die Varianz der Ergebnisse ist dabei auf die zum Teil sehr komplexen und stark differierenden Annahmen und Randbedingungen der einzelnen Studien zurückzuführen, was zusätzlich die Vergleichbarkeit über die Studiengrenzen hinweg begrenzt.

Wirtschaftlichkeit von Stromspeichern

Das technische Ausbaupotenzial stellt bei Großspeichern theoretisch keinen limitierenden Faktor dar. Kavernen für Druckluftspeicher und geeignete Areale für Pumpspeicher sind ausreichend vorhanden, lokale Restriktionen sind für diese Technologien gut abschätzbar. Allerdings bleibt die Akzeptanz fraglich. Die ausgewerteten Studien lassen darauf schließen, dass unter heutigen Randbedingungen ein wirtschaftlicher Betrieb – im Rahmen des Day-Ahead-Spotmarkts und der Regelleistungsmärkte – nicht oder nur bedingt möglich ist. Für die Power-to-Gas-Technologie existiert grundsätzlich eine Vielzahl an Studien, die jedoch keine eindeutige Aussage über das wirtschaftliche Potenzial zulassen. Die wenigen verfügbaren Quellen zur Bereitstellung von Primärregelleistung weisen einheitlich einen zukünftigen wirtschaftlichen Betrieb für stationäre Batterien aus, was u. a. auf das deutliche Kostensenkungspotenzial von Lithium-Ionen-Batterien durch Massenfertigungseffekte und Weiterentwicklungen einzelner Komponenten zurückzuführen ist. Auch für andere Speichertechnologien prognostizieren die Studien mitunter große Kostensenkungspotenziale, jedoch sind diese Annahmen nicht immer transparent und nur schwer vergleichbar.

Klare Rahmenbedingungen wichtig

Die Antwort auf die Frage, ob eine Speichertechnologie wirtschaftlich betrieben werden kann, ist neben technologischen Aspekten zudem von den jeweiligen gesetzlichen bzw. regulatorischen Rahmenbedingungen abhängig. Was die Strommärkte betrifft, so fordern die Studien den gezielten Abbau von Markteintrittshemmnissen und in jüngeren Untersuchungen zudem die Schaffung eines einheitlichen Rechts unter Berücksichtigung der anderen Flexibilitätsoptionen. Stromspeicher sind ein notwendiger Baustein zur Bewältigung der Energiewende, die technologischen Potenziale sind vorhanden, der geeignete Rahmen sollte jetzt geschaffen werden.

Quelle: Fraunhofer UMSICHT