Windräder auf einer Anhöhe in Rheinland-Pfalz.Foto: Frank Rumpenhorst/dpa/dpa

Synthetische Kraftstoffe und Windstrom können sich gegenseitig unterstützen

Von 6. Februar 2020 Aktualisiert: 6. Februar 2020 14:54
Mit zunehmenden Windstrom muss auch der Energieverbrauch flexibel werden und sich verstärkt der Stromproduktion anpassen. Die finnischen Åland-Inseln wollen ihren Anteil an Windkraft rasch steigern. Ein neues VTT-Modellierungstool hilft bei der Entwicklung.

Die Kreislaufwirtschaft kann überschüssigen Windstrom nutzen, um die Rentabilität des gesamten Energiesystems zu verbessern. Dies wurde durch das neue Modellierungstool von VTT demonstriert, das zur Berechnung der Auswirkungen der Kreislaufwirtschaft auf den finnischen Åland-Inseln verwendet wurde. Auf der Inselgruppe wird der Anteil der Windkraft in den nächsten Jahren voraussichtlich rasch steigen.

Mit dem steigenden Anteil der Wind- und Sonnenenergie muss auch der Stromverbrauch flexibler werden. Beispielsweise können Elektrofahrzeuge und Wärmespeicher in Spitzenzeiten der Stromerzeugung aufgeladen werden. Darüber hinaus wird es auf Åland genug Windstrom geben, um ihn auch auf dem Festland zu verkaufen.

Überschüssiger Windstrom nicht nur für E-Autos geeignet

Gerade bei überschüssigem Windstrom stellt sich die Frage, was ist die rentabelste Option für die Nutzung von Stromüberschüssen? Und wie sieht es aus, wenn man das gesamte Energiesystem der Region betrachtet? Diese Frage beantwortete das VTT dank eines neuen Modellierungstools. Der Vergleich umfasste auch Prozesse zur Herstellung von Biokraftstoffen, die lokale Abfälle und Nebenströme nutzen könnten, aber eine beträchtliche Menge an Elektrizität verbrauchen.

„Unsere Untersuchung zeigte, dass die Rentabilität des Energiesystems auf den Åland-Inseln steigt, wenn wir überschüssige Elektrizität in kreislaufwirtschaftlichen Prozessen nutzen. Dazu gehört unter anderem die Umwandlung von Biogas in synthetisches Methan, anstatt den Windstrom für Elektroautos, Fernwärme und Exporte zu verwenden“, sagt Kirsikka Kiviranta, Wissenschaftlerin des VTT.

Aus diesem Grund „können Investitionen in die Kreislaufwirtschaft Investitionen in die Windkraft fördern. Gemeinsam werden sie den lokalen Materialkreislauf und die Energieautarkie erhöhen“, so Kiviranta weiter.

Åland wurde aufgrund seiner klar definierten geografischen Grenzen als erster Modellierungsstandort ausgewählt. In Zukunft könne jede Gemeinde, Stadt oder sogar jeder Bezirk für die Modellierung ausgewählt werden. Das Wesentliche ist die Abbildung der Material- und Energieströme in diesem bestimmten Gebiet.

Unterstützung bei der operativen Prozessplanung

Als kreislaufwirtschaftliche Prozesse wurden auf Åland die Biodieselproduktion unter Verwendung von Abfällen aus der Fischindustrie und die Weiterverarbeitung von Biogas zu synthetischem Methan ausgewählt. Neben Methan enthält das aus Bioabfällen erzeugte Biogas Kohlendioxid. Erst die Abtrennung des CO2 macht aus dem Biogas einen wertvollen, dem Erdgas gleichwertigen Kraftstoff.

Das abgetrennte Kohlendioxid kann wiederum zur Herstellung von synthetischem Methan aus Wasserstoff dienen. Die Wasserstoffproduktion erfordert jedoch viel elektrische Energie. Folglich bestimmen die Kosten und die Herkunft der Elektrizität weitgehend die Wirtschaftlichkeit und die ökologische Nachhaltigkeit des Prozesses.

Neben der Unterstützung von Städten und Unternehmen bei Investitionsentscheidungen kann das VTT-Modellierungstool auch operativen Planung eingesetzt werden. Es dient als Entscheidungshilfe, wann Strom in einem bestimmten Prozess verbraucht werden sollte und wann es besser ist, eine Pause einzulegen.



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