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Energie & Management > F&E - Sprungbrett für marktfähige Power-to-X-Technologien
Quelle: Fotolia / alphaspirit
F&E

Sprungbrett für marktfähige Power-to-X-Technologien

Ein Forscherteam unter anderem von Fraunhofer tüftelt an einer offenen Versuchsplattform für die Entwicklung von Power-to-X-Technologien. 
"PtX-Plattform" heißt das neue Forschungsprojekt, dem sich die Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft im Rahmen des "Spitzenclusters Industrielle Innovationen" (SPIN) widmen. Zusammen wollen sie marktfähige Lösungen für die effiziente Nutzung überschüssigen Stroms finden.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler kommen vom Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (Umsicht) und aus dem Lehrstuhl für Umweltverfahrenstechnik unAnlagentechnik der Universität Duisburg-Essen. Außerdem beteiligt sind die Unternehmen Evonik Industries und Mitsubishi Power Europe GmbH. Letzterer obliegt die Federführung des Projekts.

Zum Hintergrund: Mithilfe von SPIN sollen Zukunftstechnologien vorangebracht werden. Der Fokus liegt auf der Entwicklung von klimafreundlichen Technologien, Verfahren und Produkten zur erfolgreichen Transformation der Industrie und des Energiesystems in der Region Rhein-Ruhr. Unter "Power-to-X" subsumieren sich alle Verfahren, die regenerativ erzeugten Strom in chemische Energieträger umwandeln − etwa zur Stromspeicherung, in strombasierte Kraftstoffe oder in Rohstoffe für die Chemieindustrie.

Die "PtX-Plattform"-Partner setzen in ihrer Arbeit den Schwerpunkt auf Wasserstoff- sowie Carbon-Capture-Use-and-Storage-Technologien, sprich auf die Anwendung (CCU) und Speicherung von Kohlendioxid (CCS). Entsprechende in Containern untergebrachte Versuchsanlagen sollen, wie es seitens Fraunhofer heißt, auf dem Gelände der Universität Duisburg-Essen entstehen. Die Partner wollen dort die CO2-Abtrennung und katalytische Co-Elektrolyse erproben. 

Sklarierbarer Elektrolyseur in der Planungspipeline

Im Fokus steht die Erarbeitung der Grundlagen, um in einem PtX-Reaktor die elektrolytische Herstellung von Synthesegas im Labormaßstab zu demonstrieren. "Dazu skalieren wir neuartige Gasdiffusionselektroden und setzen sie für die Aufgabe in angepassten Reaktoren ein", erklärt Prof. Dr. Ulf-Peter Apfel, Leiter der Abteilung Elektrosynthese des Fraunhofer-Instituts Umsicht. Weitere Komponenten der Elektrolysezellen sollen so aufeinander abgestimmt werden, dass sich Verlustleistungen und Gasleckagen minimieren. Zudem soll die Zusammensetzung des Synthesegases möglichst kontrolliert variiert ablaufen. Fraunhofer will hierzu ein skalierbares Elektrolysesystem inklusive der Teststandperipherie realisieren. 

Zudem stehen Katalysator-Systeme auf dem Prüfstand, die neu von Evonik entwickelt worden sind und bei der Synthese von Alkoholen im Einsatz sind. Apfel: "Wir schauen uns Umsatz, Menge und Konzentration sowohl der auftretenden Produkte als auch der Nebenprodukte an und haben dabei vor allem die Lebensdauer des Katalysators im Blick". Auf Basis der Testergebnisse werde Evonik dann weitere Optimierungen an den Katalysatoren sowie deren Scale-up vornehmen. Das beste System soll dann für den Pilotreaktor ausgewählt werden.

Die nordrhein-westfälische Landesregierung fördert die "PtX-Plattform" mit 5,3 Mio. Euro. Bei der Übergabe des Förderbescheides betonte Landeswirtschaftsminister Andreas Pinkwart (FDP) die Bedeutung des Projektes: "Eine zukunfts- und wettbewerbsfähige Industrie benötigt große Energiemengen und klimaneutral erzeugte Rohstoffe für ihre Produktionsprozesse. Power-to-X kann nicht nur dazu beitragen, dass wir unsere ehrgeizigen Klimaschutzziele erreichen, sondern auch zu einer unabhängigen Versorgung mit synthetischen Kraftstoffen und Chemikalien für unsere Industrie und unser Energiesystem der Zukunft."

Freitag, 3.06.2022, 15:33 Uhr
Davina Spohn
Energie & Management > F&E - Sprungbrett für marktfähige Power-to-X-Technologien
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Sprungbrett für marktfähige Power-to-X-Technologien
Ein Forscherteam unter anderem von Fraunhofer tüftelt an einer offenen Versuchsplattform für die Entwicklung von Power-to-X-Technologien. 
"PtX-Plattform" heißt das neue Forschungsprojekt, dem sich die Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft im Rahmen des "Spitzenclusters Industrielle Innovationen" (SPIN) widmen. Zusammen wollen sie marktfähige Lösungen für die effiziente Nutzung überschüssigen Stroms finden.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler kommen vom Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (Umsicht) und aus dem Lehrstuhl für Umweltverfahrenstechnik unAnlagentechnik der Universität Duisburg-Essen. Außerdem beteiligt sind die Unternehmen Evonik Industries und Mitsubishi Power Europe GmbH. Letzterer obliegt die Federführung des Projekts.

Zum Hintergrund: Mithilfe von SPIN sollen Zukunftstechnologien vorangebracht werden. Der Fokus liegt auf der Entwicklung von klimafreundlichen Technologien, Verfahren und Produkten zur erfolgreichen Transformation der Industrie und des Energiesystems in der Region Rhein-Ruhr. Unter "Power-to-X" subsumieren sich alle Verfahren, die regenerativ erzeugten Strom in chemische Energieträger umwandeln − etwa zur Stromspeicherung, in strombasierte Kraftstoffe oder in Rohstoffe für die Chemieindustrie.

Die "PtX-Plattform"-Partner setzen in ihrer Arbeit den Schwerpunkt auf Wasserstoff- sowie Carbon-Capture-Use-and-Storage-Technologien, sprich auf die Anwendung (CCU) und Speicherung von Kohlendioxid (CCS). Entsprechende in Containern untergebrachte Versuchsanlagen sollen, wie es seitens Fraunhofer heißt, auf dem Gelände der Universität Duisburg-Essen entstehen. Die Partner wollen dort die CO2-Abtrennung und katalytische Co-Elektrolyse erproben. 

Sklarierbarer Elektrolyseur in der Planungspipeline

Im Fokus steht die Erarbeitung der Grundlagen, um in einem PtX-Reaktor die elektrolytische Herstellung von Synthesegas im Labormaßstab zu demonstrieren. "Dazu skalieren wir neuartige Gasdiffusionselektroden und setzen sie für die Aufgabe in angepassten Reaktoren ein", erklärt Prof. Dr. Ulf-Peter Apfel, Leiter der Abteilung Elektrosynthese des Fraunhofer-Instituts Umsicht. Weitere Komponenten der Elektrolysezellen sollen so aufeinander abgestimmt werden, dass sich Verlustleistungen und Gasleckagen minimieren. Zudem soll die Zusammensetzung des Synthesegases möglichst kontrolliert variiert ablaufen. Fraunhofer will hierzu ein skalierbares Elektrolysesystem inklusive der Teststandperipherie realisieren. 

Zudem stehen Katalysator-Systeme auf dem Prüfstand, die neu von Evonik entwickelt worden sind und bei der Synthese von Alkoholen im Einsatz sind. Apfel: "Wir schauen uns Umsatz, Menge und Konzentration sowohl der auftretenden Produkte als auch der Nebenprodukte an und haben dabei vor allem die Lebensdauer des Katalysators im Blick". Auf Basis der Testergebnisse werde Evonik dann weitere Optimierungen an den Katalysatoren sowie deren Scale-up vornehmen. Das beste System soll dann für den Pilotreaktor ausgewählt werden.

Die nordrhein-westfälische Landesregierung fördert die "PtX-Plattform" mit 5,3 Mio. Euro. Bei der Übergabe des Förderbescheides betonte Landeswirtschaftsminister Andreas Pinkwart (FDP) die Bedeutung des Projektes: "Eine zukunfts- und wettbewerbsfähige Industrie benötigt große Energiemengen und klimaneutral erzeugte Rohstoffe für ihre Produktionsprozesse. Power-to-X kann nicht nur dazu beitragen, dass wir unsere ehrgeizigen Klimaschutzziele erreichen, sondern auch zu einer unabhängigen Versorgung mit synthetischen Kraftstoffen und Chemikalien für unsere Industrie und unser Energiesystem der Zukunft."

Freitag, 3.06.2022, 15:33 Uhr
Davina Spohn

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