Institut für Energietechnik (IET)
HSR

Erneuerbares Methan ersetzt Benzin, Diesel und Erdöl

Prof. Dr. Markus Friedl, Leiter IET Institut für Energietechnik der Hochschule Rapperswil

Bild 1: Mit dieser Anlage wird in Rapperswil CO2 aus der Atmosphäre entnommen, um synthetisches Methan für das abgebildete Auto zu produzieren.

Klimaneutraler Treibstoff für Autos

Aus Elektrizität Gas produzieren – mit der neuen Technologie Power-to-Gas ist das seit einigen Jahren möglich. Dazu wird Wasser mittels Elektrolyse (d.h. mit Einsatz von Strom) in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. Der Wasserstoff wird in einem zweiten Reaktor mit CO2 aus der Luft in Methan umgewandelt. Das IET Institut für Energietechnik der HSR betreibt seit zwei Jahren die erste Power-to-Gas Anlage der Schweiz, in der mit erneuerbarem Strom im kleinen Massstab Methan produziert wird.

Der komplizierte Prozess ist ein faszinierendes Forschungsgebiet für Ingenieure und Studierende der Erneuerbaren Energien und Umwelttechnik an der HSR. Denn das Ergebnis ist vielversprechend: Das produzierte Methan ist fast identisch mit Erdgas, kann im bestehenden Erdgasnetz verteilt werden und als Treibstoff für Erdgasautos genutzt werden. Aus dem Auspuff entweicht genau gleich viel CO2, wie vorher für die Produktion des Methans aus der Luft benötigt wurde. Ist die dafür eingesetzte Elektrizität erneuerbar, so kann auf diese Weise eine CO2-neutrale Mobilität mit kurzen Betankungszeiten und grossen Reichweiten gewährleistet werden.

Interessant für die Energiezukunft der Schweiz

In mehreren Bachelorarbeiten des Studiengangs Erneuerbare Energien und Umwelttechnik befassen sich angehende Ingenieurinnen und Ingenieure mit Power-to-Gas und der Speicherung der so gewonnenen Energie. Doch die Technologie ist nicht nur für die Ingenieure und Studierenden der HSR Hochschule für Technik Rapperswil von Bedeutung, sondern auch für die Schweizer Energieversorgung der Zukunft. Bild 2 zeigt, welche Formen von Energie in der Schweiz verbraucht werden: Mehr als die Hälfte sind Benzin und Diesel als Treibstoffe sowie Erdöl als Brennstoff. Die Schweiz hat sich im Pariser Klimaabkommen dazu verpflichtet, den CO2-Ausstoss zu senken. Dazu ist es notwendig, den Energieverbrauch durch mehr Effizienz zu reduzieren und die verbleibende Energie erneuerbar zu produzieren.

Während bei der erneuerbaren Elektrizität Photovoltaik und Windenergie weit verbreitet sind, stehen wir bei der Ablösung der fossilen Treib- und Brennstoffe mit erneuerbaren Energien am Anfang. Als Ergänzung zu Biogas hat Power-to-Gas sehr viel Potential und kann eine wichtige Rolle in der Energieversorgung der Schweiz übernehmen: Wenn viel erneuerbare Elektrizität im Stromnetz vorhanden ist, können in Zukunft grosse Power-to-Gas Anlagen erneuerbares Gas produzieren, das Benzin, Diesel und Erdöl ersetzt.

Bild 2: Endenergieverbrauch der Schweiz im Jahr 2015, Quelle: Bundesamt für Energie BFE, Gesamtenergiestatistik 2015.

Kompetenzzentrum für Energie in Rapperswil

Für die Power-to-Gas Anlage des IET Instituts für Energietechnik wird CO2 verwendet, das mit einer Technologie von Climeworks aus der Atmosphäre geholt wird. Mit diesem erneuerbaren Methan wurde ein Gasauto von Audi betankt und in der Mobilität genutzt. Das Auto stiess die gleiche Menge an CO2 aus, die vorher der Atmosphäre entnommen wurde.

Dieses Projekt wurde als Teil des Swiss Competence Center for Energy Research (SCCER) Storage mit namhaften Partnern aus der Wirtschaft realisiert: Audi, Energie Zürichsee Linth AG, Erdgas Regio, dem Forschungsfond der Schweizer Gaswirtschaft, dem Elektrizitätswerk Jona Rapperswil EWJR und Climeworks. Aktuell ist das IET dabei, mit neuen Technologien eine neue Anlage mit einer deutlich höheren Effizienz zu bauen. Zusätzlich zu den bisherigen Partnern beteiligen sich neu die St.Galler Stadtwerke sgsw, Energie 360°, die EPFL, die ZHAW und die Firmen APEX und MEMS Partner am Projekt in Rapperswil.

Kontakt

Sandra Moebus
+41 (0)55 222 43 02
sandra.moebus(at)hsr.ch

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