„Mit dem Kraftwerk haben Ü20-Anlagen eine Perspektive“
Die Anlage von Reverion erzeugt je nach Bedarf Strom oder Wasserstoff. Im top agrar-Interview erläutert Geschäftsführer Felix Fischer die Technik näher.
Hintergrund: Mit einem reversiblen Kraftwerk will Reverion den Herausforderungen begegnen, die beim weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien entstehen. Die Technik ist auch eine Chance für Ü20-Biogasanlagen, erklärt Geschäftsführer Felix Fischer im top agrar-Interview. (www.reverion.com)
Ihr Reverion-Kraftwerk arbeitet reversibel. Was bedeutet das?
Fischer: Unser Kraftwerk kann – anders, als z.B. ein BHKW oder eine Gasturbine – aus Biogas Strom erzeugen, aber auch umgekehrt, aus Strom Gas herstellen, und zwar in Form von grünem Wasserstoff oder Methan. Darum nennen wir die Technik reversibel.
Wie funktioniert die Technik genau?
Fischer: Bei einem Überschuss an Strom im Netz verwandeln die Kleinkraftwerke den günstigen Strom über Elektrolyse in grünen Wasserstoff. Bei hohen Strompreisen dagegen schaltet die Anlage in weniger als einer Minute automatisch um und produziert mithilfe einer keramischen Hochtemperatur-Brennstoffzelle (englisch: reversible Solid Oxide Cell, kurz: rSOC) wieder Strom – und das bei einem elektrischen Wirkungsgrad von 80 %, also doppelt so hoch wie bei einem BHKW. Bei einer Brennstoffzelle wird das Biogas nicht mit Luft verbrannt, sondern gezielt elektrochemisch oxidiert. Die Brennstoffzelle besteht im Wesentlichen aus einer Anode und einer Kathode, die durch einen Elektrolyten mit einer festen, ionendurchlässigen Keramik getrennt sind. Sauerstoffionen ‚wandern‘ durch den Elektrolyten und oxidieren das eingesetzte Methan. Als einziges Abgas bleibt reines CO₂ zurück, das extern weiter genutzt oder im Rückwärtsbetrieb zu Methan synthetisiert werden kann.
Welche Anlagengröße bieten Sie an?
Fischer: Bei unserem ersten Pilotprojekt in Waldmünchen haben wir eine Pilotanlage mit 100 kW realisiert. In dieser Leistungsklasse werden wir jetzt einige Anlagen bauen und die Praxistauglichkeit des Verfahrens nachweisen. Parallel entwickeln wir derzeit unser 500 kW Modell. Damit sind wir in der Lage, für bestehende Biogasanlagen in verschiedenen Größen, die heute lediglich Strom erzeugen, eine passende Zukunftslösung anzubieten.
Für welche Anlagen ist die Umstellung auf die reversible Brennstoffzelle sinnvoll?
Fischer: Sie können beispielsweise als Aggregat zur Eigenstromerzeugung bei Biomethananlagen dienen, bei denen es gar kein BHKW gibt. Mit der Technik können Landwirte, die das Biomethan als Kraftstoff verkaufen, sogar eine höhere THG-Quotenmenge erzeugen und damit den Erlös steigern. Im Rückwärtsbetrieb lässt sich durch die Umwandlung von CO₂ in Methan zudem die Menge des zu verkaufenden Treibstoffs verdoppeln.
Ein weiterer Anwendungsfall sind Anlagen, die nach 20 Jahren keine EEG-Förderung mehr erhalten und je nach Marktgegebenheiten flexibel Strom oder Gas erzeugen wollen. Aber auch in EEG-Anlagen, die in die flexible Fahrweise einsteigen, lässt sich die Technik perfekt integrieren.
Inwiefern?
Fischer: Das reversible Kraftwerk kann genauso wie ein BHKW vom Direktvermarkter im Fahrplanbetrieb ferngesteuert werden. Der Betriebsmodus ist dann abhängig vom Strompreis: Bei niedrigen Preisen erzeugt die Anlage grünen Wasserstoff oder Methan, bei hohen Preisen Strom. In Regionen wie Bayern mit sehr viel angeschlossenen Solaranlagen könnte die Anlage beispielsweise morgens, bevor die Solaranlagen arbeiten, Strom erzeugen. Ist die Sonne aufgegangen und speisen die Solaranlagen verstärkt ein, schaltet die Anlage auf Elektrolyse um. Abends dagegen ist der Stromverbrauch wieder höher, da wechselt sie zurück in den Brennstoffzellenbetrieb.
Wie oft findet so ein Wechsel statt?
Fischer: An einem Sommertag ergeben sich zwei bis drei Wechsel des Betriebsmodus, wobei ein Umschalten der Anlage tatsächlich noch deutlich häufiger während eines einzigen Tages möglich ist. Im Falle einer Dunkelflaute kann sie aber auch für längere Zeit Strom produzieren. Oder in Norddeutschland, wenn im Herbst viel Wind weht und daher günstiger Strom im Netz ist oder sogar negative Strompreise existieren, kann sie auch vorübergehend nur Elektrolyse betreiben.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich die flexible Technologie in einer Vielzahl von Anwendungsszenarien einsetzen lässt und den Betreibern der Biogasanlagen damit unserer Meinung nach eine gute Zukunftsperspektive bietet.
Ihre Meinung ist gefragt
Wie stehen Sie zu diesem Thema? Welche Fragen, Anmerkungen oder Lösungsvorschläge haben Sie dazu?
Hintergrund: Mit einem reversiblen Kraftwerk will Reverion den Herausforderungen begegnen, die beim weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien entstehen. Die Technik ist auch eine Chance für Ü20-Biogasanlagen, erklärt Geschäftsführer Felix Fischer im top agrar-Interview. (www.reverion.com)
Ihr Reverion-Kraftwerk arbeitet reversibel. Was bedeutet das?
Fischer: Unser Kraftwerk kann – anders, als z.B. ein BHKW oder eine Gasturbine – aus Biogas Strom erzeugen, aber auch umgekehrt, aus Strom Gas herstellen, und zwar in Form von grünem Wasserstoff oder Methan. Darum nennen wir die Technik reversibel.
Wie funktioniert die Technik genau?
Fischer: Bei einem Überschuss an Strom im Netz verwandeln die Kleinkraftwerke den günstigen Strom über Elektrolyse in grünen Wasserstoff. Bei hohen Strompreisen dagegen schaltet die Anlage in weniger als einer Minute automatisch um und produziert mithilfe einer keramischen Hochtemperatur-Brennstoffzelle (englisch: reversible Solid Oxide Cell, kurz: rSOC) wieder Strom – und das bei einem elektrischen Wirkungsgrad von 80 %, also doppelt so hoch wie bei einem BHKW. Bei einer Brennstoffzelle wird das Biogas nicht mit Luft verbrannt, sondern gezielt elektrochemisch oxidiert. Die Brennstoffzelle besteht im Wesentlichen aus einer Anode und einer Kathode, die durch einen Elektrolyten mit einer festen, ionendurchlässigen Keramik getrennt sind. Sauerstoffionen ‚wandern‘ durch den Elektrolyten und oxidieren das eingesetzte Methan. Als einziges Abgas bleibt reines CO₂ zurück, das extern weiter genutzt oder im Rückwärtsbetrieb zu Methan synthetisiert werden kann.
Welche Anlagengröße bieten Sie an?
Fischer: Bei unserem ersten Pilotprojekt in Waldmünchen haben wir eine Pilotanlage mit 100 kW realisiert. In dieser Leistungsklasse werden wir jetzt einige Anlagen bauen und die Praxistauglichkeit des Verfahrens nachweisen. Parallel entwickeln wir derzeit unser 500 kW Modell. Damit sind wir in der Lage, für bestehende Biogasanlagen in verschiedenen Größen, die heute lediglich Strom erzeugen, eine passende Zukunftslösung anzubieten.
Für welche Anlagen ist die Umstellung auf die reversible Brennstoffzelle sinnvoll?
Fischer: Sie können beispielsweise als Aggregat zur Eigenstromerzeugung bei Biomethananlagen dienen, bei denen es gar kein BHKW gibt. Mit der Technik können Landwirte, die das Biomethan als Kraftstoff verkaufen, sogar eine höhere THG-Quotenmenge erzeugen und damit den Erlös steigern. Im Rückwärtsbetrieb lässt sich durch die Umwandlung von CO₂ in Methan zudem die Menge des zu verkaufenden Treibstoffs verdoppeln.
Ein weiterer Anwendungsfall sind Anlagen, die nach 20 Jahren keine EEG-Förderung mehr erhalten und je nach Marktgegebenheiten flexibel Strom oder Gas erzeugen wollen. Aber auch in EEG-Anlagen, die in die flexible Fahrweise einsteigen, lässt sich die Technik perfekt integrieren.
Inwiefern?
Fischer: Das reversible Kraftwerk kann genauso wie ein BHKW vom Direktvermarkter im Fahrplanbetrieb ferngesteuert werden. Der Betriebsmodus ist dann abhängig vom Strompreis: Bei niedrigen Preisen erzeugt die Anlage grünen Wasserstoff oder Methan, bei hohen Preisen Strom. In Regionen wie Bayern mit sehr viel angeschlossenen Solaranlagen könnte die Anlage beispielsweise morgens, bevor die Solaranlagen arbeiten, Strom erzeugen. Ist die Sonne aufgegangen und speisen die Solaranlagen verstärkt ein, schaltet die Anlage auf Elektrolyse um. Abends dagegen ist der Stromverbrauch wieder höher, da wechselt sie zurück in den Brennstoffzellenbetrieb.
Wie oft findet so ein Wechsel statt?
Fischer: An einem Sommertag ergeben sich zwei bis drei Wechsel des Betriebsmodus, wobei ein Umschalten der Anlage tatsächlich noch deutlich häufiger während eines einzigen Tages möglich ist. Im Falle einer Dunkelflaute kann sie aber auch für längere Zeit Strom produzieren. Oder in Norddeutschland, wenn im Herbst viel Wind weht und daher günstiger Strom im Netz ist oder sogar negative Strompreise existieren, kann sie auch vorübergehend nur Elektrolyse betreiben.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich die flexible Technologie in einer Vielzahl von Anwendungsszenarien einsetzen lässt und den Betreibern der Biogasanlagen damit unserer Meinung nach eine gute Zukunftsperspektive bietet.
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