HEPP
HEPP-Anlage (High Efficiency Power-to-Methane Pilot)
Quelle: OST - Fachhochschule Ostschweiz | IET Institut für Energietechnik
Energieversorgung 2050
Circa 65% des Schweizer Energieverbrauchs wird aus chemischen Energieträgern bereitgestellt. Diese werden in der Regel aus fossilen Grundstoffen gewonnen. Durch deren Verbrennung gelangt Kohlenstoffdioxid in die Erdatmosphäre. Zur Erreichung der Weltklimaziele sollen diese Emissionen reduziert werden.
Hier kommt das IET (Institut für Energietechnik) der Fachhochschule OST in Rapperswil zum Zug.
Kohlenstoff-Kreislauf
Mit der Power-to-Methane Technologie wird aus Strom, Wasser und Kohlenstoffdioxid ein neuer chemischer Stoff hergestellt, synthetisches Methan. Das Besondere an diesem Verfahren ist, dass rezykliertes Kohlenstoffdioxid verwendet wird, welches z.B. aus der Umgebungsluft oder aus einer Biogasanlage gewonnen wird. Bei der Verbrennung des Methans wird somit kein zusätzliches Kohlenstoffdioxid ausgestossen, sondern das rezyklierte. In der Fachsprache spricht man bei diesem Vorgang von einem geschlossenen Kohlenstoff-Kreislauf.
Quelle: OST - Fachhochschule Ostschweiz | IET Institut für Energietechnik
Die Grafik oben zeigt das Prinzip der Power-to-Methane Herstellung in dieser Forschungsanlage: Eine Photovoltaik Anlage liefert Strom. Mit diesem erneuerbaren Strom wird Wasser (H2O) durch Elektrolyse in Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) aufgespaltet. Das rezyklierte Kohlenstoffdioxid (CO2) wird mit einem CO2 Abscheider aus der Umgebungsluft gewonnen. Die beiden Stoffe Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid werden in einem Reaktor zu Methan (CH4) umgewandelt. Dieses synthetisch hergestellte Methan kann direkt an der integrierten Erdgastankstelle bezogen werden oder wird in das lokale Erdgasnetz eingespeist.
HEPP: High Efficiency Power-to-Methane Pilot
Diese Containeranlage wurde für die Projekte HEPP und Pentagon aufgebaut. In diesen Projekten werden technische Innovationen erforscht, z.B. die Integration einer Hochtemperatur-Elektrolyse und eines Wärmemanagements in die Power-to-Methane Technologie. Mit diesen Innovationen werden die Effizienz der Technologie von 55% auf ca. 70% erhöht, was wiederum den Preis des Methans und die Umweltbelastung minimieren.
Swagelok's Motivation
Unser Support zur Erreichung der Energieziele 2050 sowie die Überzeugung der Notwendigkeit von PtG-Anlagen waren für uns nur einige der Motivationsgründe, das Projekt HEPP zu unterstützen.
Verschiedenste Swagelok Produkte werden zur Prozessführung der Anlage eingesetzt. Pneumatisch oder elektrisch betätigte Ventile ermöglichen eine durchgehende Anlagenautomatisierung. Die High Efficiency Elektrolyse geht mit sehr hohen Prozesstemperaturen einher, welche den Einsatz von Swagelok Dampfserie-Ventilen bedürfen.
Folgende sind Swagelok-Komponenten gelistet, welche in der Power-to-Gas-Anlage: zum Einsatz kamen
- Swagelok Rohrverschraubungen, Blenden, Flanschadapter
- Dünnwandige Rohre
- Kugelventile Serie 40 und 60 (manuell und pneumatisch betätigt); Dampfserie S60P für hohe Temperaturen
- Nadelventile Serie 1 als Regulierventile (manuell), resp. mit Servomotor als Regelventile
- Feindosierventile Serie M (manuell)
- Rückschlagventile Serien C + CH
- Überströmventile Serien RL + R3A
- Sicherheitsventile Serie PRV
- Druckregler Serie KPR
- Umschaltstationen Serie KPR
- Filter
- Manometer
- Durchflussmesser
Weitere Informationen und Berichte über das High Efficiency Power-to-Methane Projekt (HEPP)
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HEPP: High Efficiency Power-to-Methane Pilot (Institut für Energietechnik)
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Forschung & Entwicklung an der HEPP-Analge (Institut für Energietechnik)
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HSR will Strom effizienter in Gas speichern (cleanfuelnow.ch)
- Hochtemperatur soll Power-to-Gas befeuern (energate messenger.ch)
- Power-to-Product als künftige Rohstoffquelle (Bulletin.ch)
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