Chemische Energiespeicher

Für das Gelingen der Energiewende, in deren Zuge die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien in Deutschland kontinuierlich ausgebaut wird, sind neben einem Ausbau der Netze auch neue Technologien erforderlich, überschüssige Energie zu speichern. Energiespeichersysteme sorgen so für einen raschen Lastenausgleich und stellen elektrische Energie zu einem späteren Zeitpunkt wieder zur Verfügung. Neben Batteriespeichersystemen können chemische Energiespeicher eine sinnvolle Lösung bieten.

 

Centrum für Energiespeicherung CES

Mit dem »Centrum für Energiespeicherung«, das bis Juni 2019 durch das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft und Medien, Energie und Technologie gefördert wird, steht der Industrie, den Kommunen und der Politik seit Mai 2012 ein kompetenter Ansprechpartner für Schlüsseltechnologien der chemischen und thermischen Energiespeicherung zur Seite. Das Centrum – mit den Standorten Sulzbach-Rosenberg (Fraunhofer UMSICHT) und Straubing (Institutsteil Bio-, Elektro- und Chemokatalyse BioCat des Fraunhofer IGB) – erarbeitet systematisch mittel- bis langfristig die notwendigen Speichertechnologien.  

 

Centrum für Energiespeicherung

Mit dem »Centrum für Energiespeicherung« steht der Industrie, den Kommunen und der Politik ein kompetenter Ansprechpartner für Schlüsseltechnologien der chemischen und thermischen Energiespeicherung zur Seite. Im Centrum für Energiespeicherung entwickelt BioCat gemeinsam mit dem Institutsteil Sulzbach-Rosenberg von Fraunhofer UMSICHT Verfahren zur Herstellung flüssiger und fester chemischer Energieträger mithilfe elektrischer Energie.

 

Kaskadenprozess zur Umwandlung von CO2

Der Straubinger Institutsteil BioCat des Fraunhofer IGB entwickelt neue kombinierte chemisch-biotechnologischer Technologien zur Umwandlung von CO2 und Energie in Kraftstoffe und Chemikalien. Ein Beispiel für die Entwicklung einer integrierten Technologie ist das kürzlich patentierte Verfahren zur kombinierten chemischen und biotechnischen CO2-Konversion.

 

Screening von heterogenen Katalysatoren

Für die Synthese von Methanol aus Kohlenstoffdioxid und elektrolytisch erzeugtem Wasserstoff wurden am Institutsteil BioCat zwei Verfahren zur Katalysatorsynthese optimiert. Für das anschließende Screening der Katalysatoren hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit bzw. für das Screening von heterogenen Katalysatoren in Gasphasenreaktionen allgemein stehen zwei Reaktorsysteme zur Verfügung.

Referenzprojekte

eleMeMe – Dezentrale Entkopplung von Stromerzeugung und Energieversorgung

Laufzeit: März 2017 – Februar 2020

Im Verbundvorhaben eleMeMe wird ein neues elektrochemisches Verfahren zur Methanolsynthese entwickelt und mit einer Methanolbrennstoffzelle kombiniert. Es soll so gezeigt werden, dass die Energieversorgung räumlich und zeitlich von der Stromerzeugung sowohl im kleinen als auch im großen Maßstab mittels Methanol als Energieträger entkoppelt werden kann.

CELBICON – Kosteneffiziente Umwandlung von Kohlendioxid in Feinchemikalien

Laufzeit: März 2016 – Januar 2020

In dem von der EU geförderten Projekt entwickeln wir neue »CO2-to-Chemicals«-Technologien. Dies erreichen wir durch die Kombination von CO2-Absorption aus der Luft, elektrochemischer CO2-Umsetzung zu C1-Intermediaten und einer abschließenden Fermentation der Intermediate zu höherwertigen Chemikalien.

Fraunhofer-Leitprojekt »Strom als Rohstoff«

Laufzeit: August 2015 – September 2018

Die Energiewende in Deutschland ist in vollem Gange. Im Jahr 2013 machten erneuerbare Energien 24 Prozent der Stromerzeugung von 630 TWh aus. Bis 2050 soll ihr Anteil auf 80 Prozent steigen, gleichzeitig sollen die Treibhausgasemissionen um 80 Prozent gegenüber 1990 sinken. Der damit verbundene Ausbau von Windkraft und Fotovoltaik lässt das Stromangebot aus fluktuierenden Energiequellen deutlich weiter ansteigen. Für den Industriestandort Deutschland stellt sich daher die drängende Frage, ob und wie sich das zu erwartende Überangebot im Energiesystem effizient mit energieintensiven Produktionssystemen koppeln lässt.