TY - THES

T1 - Machbarkeitsstudie eines autarken Power to Gas Systems

AU - Frühwirth, Vera

N1 - gesperrt bis null

PY - 2014

Y1 - 2014

N2 - Langfristig führt kein Weg zur Reduktion der CO2 Konzentration in der Atmosphäre an neuartigen Technologien, wie dem Power to Gas Konzept, vorbei. In einem Power to Gas System wird Strom, welcher aus erneuerbaren Energiequellen stammt, genutzt um eine Wasserelektrolyse zu betreiben. Bei dieser Elektrolyse entsteht sowohl reiner Wasserstoff als auch Sauerstoff. Der Wasserstoff wird in der nachfolgenden Methanisierung benötigt, um mit der Reaktion von Kohlendioxid, Methan und Wasser zu erzeugen. Das entstandene Methan kann entweder verflüssigt oder, wenn vorhanden, direkt in das Erdgasnetz eingespeist werden. Als Kohlendioxidquelle für die Methanisierung kommen verschiedene Quellen in Betracht, wie der Abgasstrom einer Oxyfuel Anlage oder die Abscheidung aus Meerwasser. Voraussetzung für das hier untersuchte, autarke Power to Gas System ist, dass die gesamte benötigte Energie in einem off-shore Windpark bereitgestellt wird. Der Aufbau der gesamten Anlage mit allen Prozessschritten, mit Ausnahme der Oxyfuelanlage, erfolgt auf einer off-shore Plattform. Die notwendigen Stoffströme sollen in der Anlage selbst erzeugt bzw. verarbeitet werden. In dieser Arbeit gilt es den Stand der Technik der einzelnen Prozessschritte zu ermitteln sowie unter Erstellung von Massen- und Energiebilanzen, zu prüfen, ob ein Power to Gas System, nach dem jetzigen Stand der Technik, autark betrieben werden kann.

AB - Langfristig führt kein Weg zur Reduktion der CO2 Konzentration in der Atmosphäre an neuartigen Technologien, wie dem Power to Gas Konzept, vorbei. In einem Power to Gas System wird Strom, welcher aus erneuerbaren Energiequellen stammt, genutzt um eine Wasserelektrolyse zu betreiben. Bei dieser Elektrolyse entsteht sowohl reiner Wasserstoff als auch Sauerstoff. Der Wasserstoff wird in der nachfolgenden Methanisierung benötigt, um mit der Reaktion von Kohlendioxid, Methan und Wasser zu erzeugen. Das entstandene Methan kann entweder verflüssigt oder, wenn vorhanden, direkt in das Erdgasnetz eingespeist werden. Als Kohlendioxidquelle für die Methanisierung kommen verschiedene Quellen in Betracht, wie der Abgasstrom einer Oxyfuel Anlage oder die Abscheidung aus Meerwasser. Voraussetzung für das hier untersuchte, autarke Power to Gas System ist, dass die gesamte benötigte Energie in einem off-shore Windpark bereitgestellt wird. Der Aufbau der gesamten Anlage mit allen Prozessschritten, mit Ausnahme der Oxyfuelanlage, erfolgt auf einer off-shore Plattform. Die notwendigen Stoffströme sollen in der Anlage selbst erzeugt bzw. verarbeitet werden. In dieser Arbeit gilt es den Stand der Technik der einzelnen Prozessschritte zu ermitteln sowie unter Erstellung von Massen- und Energiebilanzen, zu prüfen, ob ein Power to Gas System, nach dem jetzigen Stand der Technik, autark betrieben werden kann.

KW - Power to Gas

KW - water electrolysis

KW - methanation

KW - carbon dioxide

KW - oxyfuelplant

KW - LNG

KW - Power to Gas

KW - off-shore Windenergie

KW - Elektrolyse

KW - Methanisierung

KW - Oxyfuelanlage

KW - Dampfstrippung

M3 - Masterarbeit

ER -