Industrie + Technik

Wasserstoffimportoptionen | Eine Arbeitsgruppe des Akademienprojekts „Energiesysteme der Zukunft“ vergleicht Wasserstofftransportoptionen nach Deutschland bis zum Jahr 2030. Die Analyse liefert Kosten und Energieeffizienz, Umweltwirkungen, Infrastrukturen sowie die politisch und rechtliche Umsetzbarkeit. Zudem beschreiben die Autoren Hemmnisse für Transportkettenaufbau und Wasserstoffkooperationen.zur Analyse: <a href="https://t1p.de/vsdt1" target="_blank">t1p.de/vsdt1</a>Wasserstoff in Afrika | Wasserstoffvorkommen in Ländern Afrikas erforscht ein Projekt des Fraunhofer-Instituts für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik. Es erhält fast eine Million Euro für drei Jahre über die Forschungs- und Innovationspartnerschaft der EU und der Afrikanischen Union. H2 soll vor Ort in autonomen und netzunabhängigen Systemen Strom für ländliche Gemeinden erzeugen.<a href="https://leap-re.eu" target="_blank">leap-re.eu</a>Ammoniakwirtschaft | Ein <link href="#nadc20224132400-fig-0001">Atlas zeigt Potenziale und Kosten für Unternehmen, die Ammoniak nach Europa importieren wollen, der mit Energie aus erneuerbaren Quellen produziert wurde. Das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik hat dafür seinen Power-to-X(PtX)-Atlas um Ammoniak erweitert. Der online frei zugängliche Atlas zeigt, wo in der Welt welche Mengen an PtX-Energieträgern wie Ammoniak, Kohlenwasserstoffen und Wasserstoff zu welchen Kosten hergestellt und nach Europa exportiert werden können (Weltkarte unten).<figure xml:id="nadc20224132400-fig-0001"><figure><img alt="image" src="https://media.graphassets.com/4e8vjAjWRdyGfTtAIlPA"><figcaption><label>Abb.1: </label>Weltkarte mit möglichen Standorten für die PtX-Produktion; gelb: Photovoltaik, blau: Wind, rot: hybrid. Abbildung: Fraunhofer IEE, Basemap: Esri</figcaption></figure></figure><a href="https://maps.iee.fraunhofer.de/ptx-atlas/" target="_blank">maps.iee.fraunhofer.de/ptx-atlas/</a>Wo Wasserstoff sinnvoll ist | In der Stahlherstellung, als Langzeitenergiespeicher und als Rohstoff für Raffinerien und die Chemieindustrie ist Wasserstoff nach heutigem Stand der Technik unverzichtbar, um die Klimaziele zu erreichen. Das folgt aus einem Forschungsprojekt des Borderstep Instituts für Innovation und Nachhaltigkeit und des Instituts für ökologische Wirtschaftsforschung. In einem Impulspapier empfehlen sie der Politik, Wasserstoffprojektförderung zu beschränken. Die Politik müsse priorisieren, um Fehlentwicklungen zu vermeiden, die effizientere, preiswertere Alternativen zum Wasserstoff verdrängen könnten. Wasserstoff für Pkw, Busse und Lieferverkehr erachten die Forschenden nicht als sinnvoll.<a href="https://t1p.de/f1sa4" target="_blank">t1p.de/f1sa4</a>H2 als Energielieferant | In der Europäischen Union könnte Wasserstoff im Jahr 2050 bis zu 14 Prozent des Energiebedarfs decken, in China bis zu 4 Prozent. Das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung hat untersucht, wie sich der H2-Bedarf weltweit entwickelt, und im Rahmen des Projekts Hypat mehr als 40 Szenarien ausgewertet: Demnach hängt die H2-Nachfrage von regionaler Klimapolitik ab. Der größte Anteil der Energie aus Wasserstoff geht demnach in der EU in den Verkehr, und zwar 28 Prozent, für China werden 14 Prozent erwartet. Vorhersagen für die Industrie sind kaum möglich, nach den Studien wird der H2-Energieanteil der Industrie zwischen 1 und 28 Prozent liegen.zur Studie: <a href="https://t1p.de/eqcdl" target="_blank">t1p.de/eqcdl</a>Methanpilotanlage | Ein Projekt am Deutschen Biomasseforschungszentrum (DBFZ) soll biogene Reststoffe, Nebenprodukte und Abfälle mit H2 zu Methan als Kraftstoff umwandeln. In Leipzig entsteht nun eine Pilotanlage für anaerobes Vergären zu Biogas in zwei parallelen Fermentern unterschiedlicher Bauart, katalytische Methanisierung des CO2 aus dem Biogas mit H2 und Aufbereitung der Gärreste. Das Hauptprodukt Methan soll komprimiert wie Erdgas als Treibstoff für die Fahrzeuge des DBFZ dienen. Der Pilotbetrieb verarbeitet monatlich 0,2 bis 1,2 Tonnen Rohstoffe, woraus Gas für zwei Pkw-Tankfüllungen entsteht (etwa 27 Kilogramm).Ammoniaksynthese | Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme, die Universität Ulm und das Fukushima Renewable Energy Research Institute entwickeln einen Power-to-Ammonia(PtA)-Prozess (<link href="#nadc20224132400-fig-0002">Foto oben). Sie vermuten, dass das Verfahren für die Ammoniaksynthese CO2-Emissionen verglichen mit dem Haber-Bosch-Prozess um 95 Prozent senken könnte. Der PtA-Prozess nutzt elektrolysebasierten Wasserstoff und einen Rutheniumkatalysator. Dieser ermöglicht es, bei Temperaturen unter 400 °C und Drücken unter 80 bar zu synthetisieren. Die Forschenden wollen das PtA-Verfahren so gestalten, dass es regenerative Energiequellen in industriefernen Regionen der Welt nutzen kann.<figure xml:id="nadc20224132400-fig-0002"><figure><img alt="image" src="https://media.graphassets.com/D07EpHx9SV5RhQcPkSgc"><figcaption><label>Abb.2: </label>Eine Anlage, mit der Forschende die Methanolsynthese im industriellen Maßstab untersuchen. Foto: Fraunhofer ISE</figcaption></figure></figure>Synthetische Treibstoffe | Forschungspartner am Karlsruher Institut für Technologie haben einen Anlage gebaut (<link href="#nadc20224132400-fig-0003">Foto unten), die mit Plasmatechnik Kerosin aus Luft und Wasser herstellt: CO2 aus der Umgebungsluft wird mit Plasma, das mit Mikrowellenstrahlung erzeugt wurde, in CO und O2 zerlegt. In einer Wassergas-Shift-Reaktion entsteht dann aus CO und H2O Synthesegas (H2 und CO2). Dieses wird über Fischer-Tropsch-Synthese in Kohlenwasserstoffe umgewandelt.<figure xml:id="nadc20224132400-fig-0003"><figure><img alt="image" src="https://media.graphassets.com/tf4MTxTV611tRRuyU9jA"><figcaption><label>Abb.3: </label>Die Forschungsanlage des Projekts Kerogreen mit dem Plasmareaktor am Karlsruher Institut für Technologie. Foto: Amadeus Bramsiepe/KIT</figcaption></figure></figure>Maren Bulmahn

Kurz notiert

Wasserstoff und andere Energieträger

Wasserstoffimportoptionen | Eine Arbeitsgruppe des Akademienprojekts „Energiesysteme der Zukunft“ vergleicht Wasserstofftransportoptionen nach Deutschland bis zum Jahr 2030. Die Analyse liefert Kosten und Energieeffizienz, Umweltwirkungen, Infrastrukturen sowie die politisch und rechtliche Umsetz...

Wolfram für Batterien | Das Goslarer Unternehmen H. C. Starck Tungsten Powders, eine Tochter der vietnamesischen Masan High-Tech Materials Group, und das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung Baden-Württemberg untersuchen gemeinsam wolframbasierte Kathodenbeschichtungen in Lithiumionenbatterien. Sie analysieren, wie unterschiedliche Materialkombinationen die elektrochemische Leistungsfähigkeit der Batterien beeinflussen. Wolframbasierte Beschichtungen erhöhen die Zyklenstabilität. Wahrscheinlich reduzieren sie zudem die Gasentwicklung innerhalb der Batterie und erhöhen somit deren Sicherheit.Übersicht zu Katalysatoren | Außer an Übergangsmetallen forschen Wissenschaftler und Praktikerinnen an anderen metallischen oder nichtmetallischen Elementen als Katalysatoren. Ein Übersichtsartikel des Helmholtz-Zentrums Berlin für Materialien und Energie sowie der Technischen Universität Berlin zeigt den Wissensstand und künftige Forschungsfragen.Adv. Mater. 2022, 34(18), e2108432Zertifikatehandel oder CO2-Besteuerung | Eine CO2-Steuer stärkt die Bereitschaft, CO2-Emissionen zu senken. Hingegen hat der Handel mit CO2-Zertifikaten, der auf einer Obergrenze zulässiger Emissionen basiert, eine entmutigende Wirkung. Dies zeigt eine Studie von Universität Bayreuth und LMU München. Der Zertifikatehandel sei kein effektives marktwirtschaftliches Instrument zum Klimaschutz. Denn die Regierungen in den westlichen Industrieländern könnten den Preis für das direkte oder indirekte Verursachen von CO2-Emissionen nicht so hoch treiben, wie erforderlich wäre, um die im Pariser Klimaschutzabkommen definierten Ziele zu erreichen. Dagegen ergänze eine Bepreisung von Treibhausgasemissionen in Form einer Ökosteuer die freiwilligen, moralisch motivierten Anstrengungen, Emissionen zu reduzieren.doi: 10.1093/ej/ueac045Maren Bulmahn

Kurz notiert

Wasserstoff und andere Energieträger

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