TUM Campus Straubing

Professur für Regenerative Energiesysteme

Prof. Dr.-Ing. Matthias Gaderer


Forschung

Am RES werden Hochtemperatur-Festoxidelektrolysezellen zum Einsatz in einer PtX Pilotanlage untersucht. Festoxidelektrolysezellen (Solid Oxide Electrolyzer Cell, SOEC) dienen zur Erzeugung von Wasserstoffgas (und/oder Kohlenstoffmonoxid) und Sauerstoff aus Wasser (und/oder Kohlendioxid). Der Vorteil der SOEC zur Wasserstofferzeugung aus Wasser liegt in einer hohen Umwandlungseffizienz.

Website: Forschung am RES

Das RES untersucht die ökonomisch-ökologischen Auswirkungen von Stromkraftstoffen.
Mittels Life-Cycle Analysen werden Umweltwirkungen der synthetischen Kraftstoffe über deren gesamten Lebensweg unter Einbezug der dynamischen Entwicklung des Energiesystems abgebildet. Die Ermittlung von Ökoeffizienz Daten erlaubt zudem den Vergleich synthetischer Kraftstoffe hinsichtlich ihrer ökonomisch-ökologischen Wirkung.

Website: Forschung am RES

PtX Projekte

Erneuerbare Emissionsarme Kraftstoffe

Dynamische Life-Cycle-Analyse und Ökoeffizienz von Stromkraftstoffen

Am RES werden die ökologischen und die ökonomisch-ökologischen Auswirkungen von Stromkraftstoffen untersucht. Dazu wird die Methode der Ökobilanzierung (Life Cycle Assessment, LCA) nach DIN EN ISO 14040 und 14044 sowie eine Ökoeffizienzanalyse angewandt. Zunächst sollen mit Hilfe einer dynamischen Ökobilanz die Umweltwirkungen der synthetischen Kraftstoffe über deren gesamten Lebensweg unter Einbezug der dynamischen Entwicklung des Energiesystems abgebildet werden. Damit kann die ökologische Vorteilhaftigkeit synthetischer Kraftstoffe gegenüber anderen, beispielsweise fossilen, Energieträgern analysiert werden. Die Verbindung von ökologischen Kennzahlen aus der Ökobilanz mit ökonomischen Kennwerten ergibt die sogenannte Ökoeffizienz, womit synthetische Kraftstoffe hinsichtlich ihrer ökonomisch-ökologischen Wirkung verglichen werden können.

Ziel des Arbeitspakets ist es allerdings nicht nur synthetische Kraftstoffe, sondern darauf aufbauend auch die Umweltwirkungen verschiedener zukünftiger Szenarien der Verkehrszusammensetzung zu bilanzieren.

Projektrahmen: Verbundvorhaben: Forschungsinitiative „Energiewende im Verkehr“ (Drittmittelprojekt mit Industriebeteiligung)
Förderung:  Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
Laufzeit: 10/2018-10/2021
Website: e2Fuels RES
Weiterführende Informationen: TUM Kooperationsprojekt

Biogas COnversion with Reversible Electrolysis

Validierung eines reversiblen, hocheffizienten, biogasbetriebenen Festoxidzellensystems

Im Vorhaben BioCORE soll eine Technik zur Stromerzeugung aus Biogas mit hohem elektrischen Wirkungsgrad im Rahmen einer Prototypanlage validiert werden, die auch eine vereinfachte Hochskalierung ermöglichen und eine Kommerzialisierung des Verfahrens vorantreiben soll. Dabei kommen Festoxidbrennstoffzellen zum Einsatz, welche sich durch eine vergleichsweise hohe Effizienz auszeichnen. Durch ein neuartiges Systemdesign soll der Wirkungsgrad des Brennstoffzellensystems im Vergleich zum Stand der Technik nochmals deutlich gesteigert und zugleich ein reversibler Betrieb ermöglicht werden. Hierbei werden zeitweise anfallende Erzeugungsüberhänge aus Windkraftanlagen und Photovoltaik per Elektrolyse in synthetisches Methan überführt und in das Erdgasnetz eingespeist, wodurch das System neben der Biogasverstromung auch als Speicher für schlecht regelbare erneuerbare Energien fungiert. Nach Projektabschluss ist die Realisierung einer Pilotanlage im wirtschaftlich relevanten Leistungsbereich geplant.

Projektrahmen: Validierungsförderung VIP+ (Hightechstrategie 2025)
Förderung:  Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Laufzeit: 09/2018-09/2021
Website: BioCORE RES
Kontakt: Jeremias Weinrich
Weiterführende Informationen: TUM Kooperationsprojekt

Kontakt

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