Power-to-X-Anlagen in der Praxis: Einblick in die Projekte der Energiezukunft

Gastautor Portrait

Peter Trawitzki

Senior Manager Innovation und neue Geschäftsfelder, Energiedienst Holding AG

Peter Trawitzki (Jahrgang 1960) arbeitet seit 2012 als Senior Manager Unternehmensentwicklung beim Energiedienst. Als Spezialist für Power-to-X leitet er dort u.a. die Projekte „Power to Gas in Wyhlen“ und „Power to Liquid in Laufenburg“. Der gelernte Energieanlagenelektroniker und Ingenieur für Energietechnik war zunächst sieben Jahre als Unternehmensberater in der Energiewirtschaft bei der WIBERA AG in Düsseldorf, Berlin und Stuttgart tätig. In den folgenden 14 Jahren hatte er diverse Fach- und Führungspositionen bei der EnBW Energie Baden-Württemberg AG in Stuttgart und bei der BKW FMB Energie AG in Bern inne. Thematisch deckte er dabei ein breites Spektrum ab mit Stromerzeugung, Strom- und Gasnetze, Vertrieb, Beteiligungsmanagement und Unternehmensentwicklung.

weiterlesen
18. Februar 2019
Power-to-Gas-Anlage am Wasserkraftwerk Wyhlen in Laufenburg
Foto: Energiedienst AG

Power-to-Gas für ein ganzes Wohngebiet

Speichereinheiten der Power-to-Gas-Anlage am Wasserkraftwerk Wyhlen
Speichereinheiten der Power-to-Gas-Anlage am Wasserkraftwerk Wyhlen

Foto: Energiedienst AG

Auf dem Gelände des Wasserkraftwerks Wyhlen an der Schweizer Grenze wird in wenigen Wochen eine Power-to-Gas-Anlage den Regelbetrieb aufnehmen. Die Energiedienst-Gruppe erzeugt hier mittels Elektrolyse Wasserstoff aus Wasser.

Da zur Herstellung der Strom aus dem Wasserkraftwerk zum Einsatz kommt, entsteht sogenannter erneuerbarer Wasserstoff (eH2). Der Elektrolyseur ist nach neuestem Stand der Technik optimiert und hat eine Leistung von rund 1 MW. Die Qualität des Wasserstoffs ist so hoch, dass er auch zum Betanken von Brennstoffzellenfahrzeugen genutzt werden kann. Pro Jahr wird so Wasserstoff für den klimaneutralen Betrieb von ca. 1.000 Brennstoffzellenfahrzeugen hergestellt. Die Wärme, die bei der Produktion entsteht, wird dazu genutzt, das geplante Wohngebiet in der Nähe des Kraftwerks zu versorgen.

Neben dieser Industrieanlage wird ein 300-Kilowatt-Forschungs-Elektrolyseur vom Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) betrieben. Hier werden z. B. neuartige Elektrodenbeschichtungen getestet.

Die ewige Frage nach dem Wirkungsgrad

Die Anlage hat einen Wirkungsgrad von rund 70 Prozent. Diesen wollen die Techniker noch einmal auf rund 90 Prozent durch die Nutzung der beim Prozess entstehenden Abwärme erhöhen. Denkbar wäre auch, den Wasserstoff nicht nur als Kraftstoff einzusetzen, sondern auch zu speichern und bei Bedarf wieder in Strom zurück zu verwandeln. Dies ist aber hier nicht vorgesehen.

Mithilfe der Messwerte aus den beiden Anlagen soll die Industrie so letztendlich einen Leitfaden erhalten, wie sie Elektrolyseure technisch effizienter gestalten kann und PtG-Anlagen optimal betreiben kann

Plus: Regelenergie zur Stabilisierung des Stromnetzes

Außerdem kann die Anlage auf Anforderung der Übertragungsnetzbetreiber hoch- oder heruntergefahren werden, wenn zu viel oder zu wenig Strom im Netz ist. So kann in Sekundenschnelle auf Knappheit oder Überschuss im Stromnetz reagiert und zudem Regelenergie zur Stabilisierung des Stromnetzes bereitgestellt werden.

Die Energiedienst-Gruppe will durch die Wasserstofferzeugung die Wertschöpfungskette im Vergleich zum direkten Verkauf des Wasserkraftstroms verlängern. Zudem werden durch die Power-to-Gas-Anlage in Wyhlen die Sektoren Strom, Wärme und Mobilität gekoppelt (Sektorenkopplung) und Synergien zwischen diesen Sektoren genutzt.

Die Zukunft ist schon da: synthetischer Diesel aus Laufenburg

Infografik zur Funktionsweise der geplanten Power-to-Liquid-Anlage
Infografik zur Funktionsweise der geplanten Power-to-Liquid-Anlage

Grafik: Energiedienst AG

Ein weiteres Zukunftsprojekt der Energiedienst-Gruppe ist bereits in Planung: Gemeinsam mit der Audi AG und der Ineratec GmbH soll eine Pilotanlage zur Erzeugung von klimaneutralen Kraftstoffen am Wasserkraftwerk Laufenburg errichtet werden.

Die Power-to-Liquid-Anlage soll auf einer Fläche von rund 350 Quadratmetern auf der Schweizer Seite des Rheins stehen. Dort wird mithilfe des vor Ort im Wasserkraftwerk produzierten Ökostroms Wasserstoff hergestellt. Dieser wird mit CO2 aus biogenen Anlagen zu Kohlenwasserstoffen synthetisiert. Diese Kohlenwasserstoffe werden zu Wachsen für die Kosmetik- und Nahrungsmittelindustrie umgewandelt, z.B. als Grundlage für Cremes oder Ummantelung von Käse.

Bereits 2019 e-Diesel verfügbar

Vor allem aber wird synthetischem Diesel (e-fuels) hergestellt. Dieser enthält im Unterschied zu dem herkömmlichen aus Erdöl gewonnenen Diesel keine Schadstoffe wie Schwefel und Aromate. Dadurch wird der Feinstaub-Ausstoß deutlich reduziert. Läuft alles nach Plan, werden bereits Ende dieses Jahres die ersten Liter e-Diesel in Laufenburg hergestellt. Die Pilot-Anlage soll pro Jahr etwa 350.000 Liter e-fuels produzieren, 150.000 Kilogramm Wachse und 360 kW Wärme (Dampf und Abwärme).

Die bei dem Prozess entstehende Abwärme kann der Wärmeversorgung von Industrieanlagen und Wohngebäuden dienen. Bereits jetzt nutzt Energiedienst die Abwärme des Wasserkraftwerks Laufenburg für die Versorgung von über 90 Wohnungen mit Wärme und Warmwasser

Weltneuheit aus Baden-Württemberg

Die Ineratec GmbH ist eine Startup-Ausgründung aus dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Das inzwischen mehrfach preisgekrönte Unternehmen stellt die dezentral einsetzbare Pilotanlage her. Die Kraftstoff-Synthese nach dem Fischer-Tropsch-Prinzip ist dank innovativer Mikroverfahrenstechnik so kompakt, dass sie in einen Schiffscontainer passt. Die Anlage hat eine Kapazität von circa 500.000 Litern pro Jahr. Für Elektrolyse und Nebenanlagen wird eine elektrische Leistung von ca. 1,2 MW benötigt. Die Investition soll rund 4 Millionen Euro betragen. In dieser Form ist die Laufenburger Power-to-Liquid-Anlage eine Weltneuheit. Die Ineratec GmbH nahm bereits 2017 eine ähnliche Anlage in Finnland in Betrieb, diese ist aber deutlich kleiner dimensioniert.

Die Energiedienst-Gruppe ist ein regionaler Energiedienstleister in Südbaden und im Kanton Wallis in der Schweiz. Hauptaktionär der Energiedienst Holding AG ist die EnBW mit 67 Prozent der Anteile. Die Energiedienst-Gruppe versorgt in ihrem Netzgebiet über eine halbe Million Menschen mit elektrischer Energie.

Diskutieren Sie mit

Ich akzeptiere die Kommentarrichtlinien sowie die Datenschutzbestimmungen* *Pflichtfelder

Artikel bewerten und teilen

Power-to-X-Anlagen in der Praxis: Einblick in die Projekte der Energiezukunft
5
2