The hydrogen and
fuel cell center
ZBT GmbH

Regenerative Energie speichern und optimal nutzen

ZBT ist Konsortialführer des Power to Gas – Modellvorhabens für sektorenübergreifende Energiesysteme (PtG-MSE)

Slogan: Power to Gas – Modellvorhaben für sektorenübergreifende Energiesysteme

Power to Gas – Modellvorhaben für sektorenübergreifende Energiesysteme

Das Vorhaben wird aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert.

In dem Verbundvorhaben PtG-MSE werden ein Power to Gas-Testfeld als Pilot- und Demonstrationsplattform im Technikumsmaßstab errichtet und eine detaillierte Analyse von unterschiedlichen Technologieketten vor dem Hintergrund der Sektorenkopplung durchgeführt. Power to Gas-Technologien zur Umwandlung von Strom in den Energiespeicher Gas sind der Treiber der Sektorenkopplung und können in einem zukünftigen Energiesystem als ausgleichende und stabilisierende Flexibilitätsoption die Nutzbarkeit von Strom aus regenerativen Energiequellen erhöhen und somit maßgeblich zur Erreichung der Klimaschutzziele beitragen.

Gemeinsam mit dem Lehrstuhl für Technische Thermodynamik der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen (RWTH) und der YNCORIS GmbH & Co. KG in Hürth arbeitet ZBT daher seit kurzem an einer zukunftsfähigen Lösung, die mehrere Energiesektoren verbindet.

Im ersten Schwerpunkt des Vorhabens erfolgen die Dimensionierung, Entwicklung sowie der Aufbau von Anlagen, die dynamische Prozessmodellierung und die praktische Erprobung von Einzelsystemen und Systemketten. Hierbei werden innovative Power to Gas-Technologien wie z.B. PEM-Elektrolyseure, eine Direct Air Capture-Anlage zur CO2-Gewinnung aus der Luft und eine Anlage zur chemischen Methanisierung eingesetzt. Durch ganzheitliche Vernetzung und Digitalisierung der Anlagen und den Aufbau von Datenbanken können eine zielgerichtete Erfassung von Betriebskenndaten sowie die Anlagensteuerung erfolgen.

Parallel hierzu erfolgt im zweiten Schwerpunkt die Modellierung, Simulation und Analyse von Systemketten, die Implementierung von Prognosemodellen sowie die Erstellung und Anwendung unterschiedlicher Betriebsführungskonzepte. So können die regelbaren und nicht regelbaren Energiesektoren Strom, Gas und Wärme im zukünftigen Energiesystem aufeinander abgestimmt und insgesamt eine Steigerung der Effizienz und des ökologischen Nutzens von Anlagen erzielt werden.

ZBT übernimmt in dem Projekt neben der Konsortialführung die Konzipierung und den Aufbau des Gesamtanlagenverbundes, die Weiterentwicklung einer Methanisierungsanlage sowie den Betrieb der Demonstrationsplattform am Standort ZBT.

Einen derartigen Power to Gas-Anlagenverbund als Kombination aus innovativen und etablierten Anlagenkomponenten aufzubauen, zu betreiben, parallel dazu dynamisch zu simulieren sowie unter Gesichtspunkten der Sektorenkopplung einer Energiesystemoptimierung zu unterziehen, ist insgesamt ein herausfordernder hoch innovativer Ansatz. Ziel ist es zu zeigen, dass sich dieser Anlagenverbund zur Speicherung, Verteilung und Nutzbarmachung regenerativer Energien in die Praxis umsetzen und optimal betreiben lässt.

Das Projekt läuft bis Oktober 2022. Erste Ergebnisse erwarten die Beteiligten Ende dieses Jahres, wenn alle Technologiebausteine in Simulationsmodellen abgebildet sind. Das Vorhaben wird aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert.

Abteilung Energieträger und Prozesse