Das Prinzip "Power-to-Gas" wird in dieser Arbeit dargestellt und die Technik sowie die Wirtschaftlichkeit dieser Anlagen untersucht. Das Ziel ist eine Aussage, ob sich aus heutiger Sicht mit dem heutigen Entwicklungsstand der Betrieb einer Power-to-Gas-Anlage aus technischer und wirtschaftlicher Sicht empfiehlt.
Das Thema gehört zu dem Bereich der nachhaltigen Energiesysteme. Durch die in Solarzellen gewonnene Energie wird bei der Elektrolyse von Wasser Wasserstoff und Sauerstoff erzeugt. Dieser gewonnene Wasserstoff kann mit Kohlendioxyd reagieren und Methan erzeugen. Methan kann in das städtische Gasnetz eingespeist oder in eine Verbrennungsanlage zum Heizen von Wohngebäuden genutzt werden. Der Wasserstoff könnte aber auch als Brennstoff für eine Brennstoffzelle dienen.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Aufgabenstellung
- Ablauf
- Zielsetzung
- Strominfrastruktur
- Status quo der deutschen Energieversorgung
- Zunehmender Einsatz erneuerbarer Energien
- Netzausgleich
- Zunehmende Bedeutung von Speichersystemen
- Übersicht elektrischer Energiespeichertechnologien
- Power-to-X
- Erdgasnetz als Langzeitspeicher
- Konzept Power-to-Gas
- Grundidee
- Konzept
- Stromversorgung
- Wasserstoffgewinnung
- Wasserstoff
- Wasserelektrolyse
- Methangewinnung
- Methan
- Methanisierung
- CO2-Quellen
- Einspeisemöglichkeiten und Speicherkapazitäten
- Wirkungsgrade
- Langzeitspeicherung Wasserstoff vs. Methan
- Mögliche Betriebskonzepte
- Power-to-Gas in der Praxis
- Anlagen in Deutschland
- Rechtlicher Rahmen
- Ökologische Betrachtung
- Volkswirtschaftlicher Nutzen
- Wirtschaftliche Betrachtung
- Betrachtung der Kostenarten
- Wirtschaftlichkeitsrechnung
- Kritik und Verbesserungspotenziale
- Abschlussbetrachtung und Ausblick
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Studienarbeit befasst sich mit der Power-to-Gas-Technologie, einem vielversprechenden Konzept zur Speicherung von erneuerbaren Energien. Die Arbeit analysiert die Funktionsweise, die technischen Möglichkeiten und die wirtschaftlichen Aspekte dieser Technologie.
- Der Status quo der deutschen Energieversorgung und die Herausforderungen im Hinblick auf die Integration erneuerbarer Energien
- Die Funktionsweise und die technischen Herausforderungen der Power-to-Gas-Technologie
- Die wirtschaftlichen Aspekte der Power-to-Gas-Technologie, einschließlich Kosten und Wirtschaftlichkeit
- Die ökologischen Auswirkungen und das Potenzial der Power-to-Gas-Technologie für die Energiewende
- Die Bedeutung der Power-to-Gas-Technologie für die zukünftige Energieversorgung
Zusammenfassung der Kapitel
- Einleitung: Dieses Kapitel führt in das Thema Power-to-Gas ein und stellt die Relevanz der Technologie im Kontext der Energiewende dar. Es beschreibt die Aufgabenstellung und die Zielsetzung der Arbeit.
- Strominfrastruktur: Dieses Kapitel beleuchtet den Status quo der deutschen Strominfrastruktur und die Herausforderungen, die sich aus der Integration erneuerbarer Energien ergeben. Es analysiert den Bedarf an Speichersystemen und die Rolle der Power-to-Gas-Technologie in diesem Kontext.
- Konzept Power-to-Gas: Dieses Kapitel erläutert die Grundidee und die Funktionsweise der Power-to-Gas-Technologie. Es beschreibt die einzelnen Schritte des Prozesses, von der Stromversorgung bis zur Methanisierung, und beleuchtet wichtige technische Aspekte.
- Power-to-Gas in der Praxis: Dieses Kapitel befasst sich mit der Anwendung der Power-to-Gas-Technologie in der Praxis. Es stellt bestehende Anlagen in Deutschland vor und analysiert den rechtlichen Rahmen sowie die ökologischen und volkswirtschaftlichen Auswirkungen der Technologie.
- Wirtschaftliche Betrachtung: Dieses Kapitel analysiert die Wirtschaftlichkeit der Power-to-Gas-Technologie. Es betrachtet die Kostenarten, führt eine Wirtschaftlichkeitsrechnung durch und untersucht das Potenzial der Technologie im Hinblick auf die Rentabilität.
Schlüsselwörter
Die zentralen Begriffe und Themen der Arbeit umfassen Power-to-Gas, erneuerbare Energien, Energiespeicher, Wasserstoff, Methan, Strominfrastruktur, Energiewende, Wirtschaftlichkeit, ökologische Auswirkungen und zukünftige Energieversorgung.
- Citar trabajo
- Anonym (Autor), 2018, Nachhaltige Energiesysteme. Energieversorgung von Häusern mit Hilfe von Solarenergie und Power-to-Gas-Anlagen, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/426013
