Blockheizkraftwerk
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Stromnetz
INFRASTRUKTUR
Fernwärmenetz
PROJEKT
Windkraft- Photovoltaikanlagen anlagen
Power-to-Gas-Demonstrationsanlage PROJEKTTRÄGER
Wasserstoffleitung
innogy SE ORT
H2
Ibbenbüren Vorgelagertes Erdgasnetz
Elektrolyseur
Gasdruckregelstation
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INBETRIEBNAHME
Erdgasnetz
2015 INTERNET
Erdgasspeicher
www.innogy.com
Sektorkopplung am Beispiel der Power-to-Gas-Demonstrations anlage Ibbenbüren: Gasnetz, Stromerzeugung und -netz und auch das Fernwärmenetz sind Teil der Energielandschaft.
Oben und unten: Herzstück der Anlage ist der Elektrolyseur. | Fotos: innogy
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Das Gasnetz als Stromspeicher Bisher war es nur üblich, Strom aus Gas zu erzeugen. Das Power- to-GasVerfahren ermöglicht die Energieumwandlung auch in umgekehrter Richtung. Die Demonstrationsanlage von innogy in Ibbenbüren zeigt, wie sich regenerativer Strom mithilfe dieses Verfahrens über eine Sektorkopplung effizient speichern lässt. Die Elektrolyse ist ein uraltes chemisches Prinzip zur Aufspaltung von Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff. Dieses Verfahren macht es möglich, ein Überangebot an Stromproduktion aus regenerativen Quellen dem Stromnetz zu entnehmen und die Energie gasförmig zum Beispiel in den vorhandenen Erdgasspeichern einzulagern. Die Power-to-Gas-Demonstrationsanlage in Ibbenbüren, die im März 2015 in Betrieb genommen wurde, ist Bestandteil einer Systemlösung zur Stromspeicherung. Diese Systemlösung zeigt, wie regenerativ erzeugter Strom gespeichert werden kann, ohne dass zu hohe Energieverluste entstehen.
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Für Ibbenbüren als Standort sprach vor allem ein Argument: Die Energielandschaft in der Region bietet aufgrund vorhandener Strom-, Erdgas- und Fernwärmenetze die Möglichkeit, diese sektorenübergreifend miteinander zu koppeln. Diese Kopplungsmöglichkeit stellt eine optimale Voraussetzung für eine innovative und effiziente Speicherlösung dar. Herzstück der Systemlösung ist der Elektrolyseur im Containerformat. Er besteht aus drei sogenannten Stacks, in deren jeweils 75 Zellen Wasser unter Nutzung des grünen Stroms in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten wird. Einspeisung ohne Nachverdichtung In Zeiten von Engpässen in den Stromnetzen erzeugt die Anlage also Wasserstoff. Dieser grüne Wasserstoff wird an der benachbarten Gasdruckregel- und Messanlage in das Erdgasnetz eingebracht. Die Einspeisung erfolgt ohne weitere mechanische Nachverdichtung. Da auch die bei der Elektrolyse anfallende Abwärme in der Gasdruckregel- und Messanlage genutzt wird, erhöht sich der Nutzungsgrad dieser Stufe der Energieumwandlung.
Die Energie des eingebrachten Wasserstoffs ersetzt ansonsten bezogenes Erdgas. Dieses kann nun an anderer Stelle dem Erdgasnetz entnommen und in Erdgasspeichern eingelagert werden. Alternativ ist es auch möglich, mit dieser Energie direkt den Wärmeoder Mobilitätsmarkt zu bedienen. Grüner Strom geht nicht verloren In Zeiten niedriger regenerativer Stromerzeugung, also bei wenig Wind und / oder wenig Sonnenschein, können die eingelagerten Gasmengen den Speichern wieder entnommen, über das Gasnetz transportiert und im Blockheizkraftwerk in Ibbenbüren rückverstromt werden. Der Strom wird dann in das örtliche Netz eingespeist, die anfallende Abwärme in das Fernwärmenetz. Hier ergibt sich also eine beinahe ganzheitliche Kopplung zwischen den verschiedenen Energiesektoren und ihren Netzstrukturen. Bei der Anlage in Ibbenbüren handelt es sich um den ersten Elektrolyseur in Deutschland mit Abwärmenutzung und Einspeisung von Wasserstoff in ein Erdgashochdrucknetz ohne gesonderte Verdichtung.
INNOGY SE
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Die innogy SE ist ein etabliertes europäisches Energieunternehmen. Mit seinen drei Geschäftsfeldern Netz & Infrastruktur, Vertrieb und Erneuerbare Energien adressiert es die Anforderungen einer modernen dekarbonisierten, dezentralen und digitalen Energiewelt. Im Zentrum der Aktivitäten von innogy steht, bestehenden und potenziellen Kunden innovative und nachhaltige Produkte und Dienstleistungen anzubieten, mit denen sie Energie effizienter nutzen und ihre Lebensqualität steigern können.
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DR. JOACHIM SCHNEIDER, BEREICHSVORSTAND TECHNIK UND BETRIEB
„An der Entwicklung von neuen Netzkonzepten und Netzkompetenzen beteiligt sich innogy als Schrittmacher der Energiewende in richtungsweisenden Modellprojekten. Mit der Kopplung der Sektoren Strom, Gas und Wärme und einem extrem hohen Wirkungsgrad zeigen wir, was heute technisch und ökonomisch machbar ist.“
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