.
4 / 4

Turbomaschinen und Power-to-X-Konzepte

Bis 2050 soll Strom in Deutschland zu 80% aus erneuerbaren Quellen stammen. Zur Netzstabilisierung und in Zeiten geringer Leistung aus regenerativen Kraftwerken werden konventionelle Kraftwerke mit Turbomaschinen weiterhin benötigt. Sie kommen auch verstärkt in geothermischen und solarthermischen Kraftwerken zum Einsatz. Die Projekte in ECOFLEX-turbo beschreiben den Forschungsbedarf, um die Turbinentechnik auf die Anforderungen des künftigen Stromnetzes weiterzuentwickeln.

Die Forschung arbeitet mit den Power-to-X-Technologien bereits an neuen Ansätzen. Hierunter fallen alle Verfahren, temporäre Überschüsse erneuerbaren Stroms zu speichern oder in andere Energieformen zu überführen. Ein bekanntes Beispiel ist Power-to-gas. Dabei wird mit Wasserelektrolyse Wasserstoff erzeugt und durch zugeführtes Kohlendioxid (CO2 ) in Methan überführt. In der Turbinenforschung geht es aber bereits um weitergehende Konzepte. Die direkte Nutzung des Wasserstoffs – ohne den Umweg über Methan – bietet einen deutlich höheren Wirkungsgrad.

Bereits heute ist es ein Entwicklungsziel, Turbinen für ein Erdgas auszulegen, dem ein höherer Anteil Wasserstoff beigemischt worden ist. Langfristiges Ziel ist die Entwicklung von Turbinen, die mit reinem Wasserstoff arbeiten. Das wäre ein Schritt weg von einer Energieversorgung auf Basis von Kohlenwasserstoffen, bei der CO2 frei wird, hin zu einer auf Grundlage von Wasserstoff, bei der nur noch reines Wasser emittiert wird.

Die Turbinenforschung ist ein Teil des Forschungsnetzwerks Flexible Energieumwandlung, das sich Ende Februar 2017 gegründet hat. Hier arbeiten Forschungsinstitutionen und Firmen aus den Bereichen der konventionellen Kraftwerkstechnik, der solarthermischen Kraftwerke und der großen thermischen Speicher gemeinsam an Zukunftsstrategien: Großkraftwerke mit höherer Flexibilität auszustatten, neuartige Großspeicher zu entwickeln, den Einsatz von Wasserstoff in Kraftwerksprozessen umfassend zu erforschen und Solarkraftwerke vor allem wirtschaftlich zu optimieren. Perspektiven zu einer höheren Energieeffizienz bietet auch eine verbesserte Sektorkopplung der konventionellen Kraftwerke mit dem Verkehrssektor oder der Chemieindustrie. Ziel ist, synthetische Treibstoffe und chemische Grundstoffe zu erzeugen. Mit der Flexiblen Energieumwandlung nahm das siebte Forschungsnetzwerk seine Arbeit auf. Dieses komplettiert die bestehenden zu Gebäuden und Quartieren, Systemanalyse, Stromnetze, Erneuerbare Energien, Biomasse sowie Industrie und Gewerbe.

Merkzettel

Adressen

Projektleitung
AG TURBO

BINE-Projektinfo 07/2017
(PDF, 4 Seiten, 434 kB)

Links

Forschungsnetzwerk Flexible Energieumwandlung
Webseite des vom BMWi geförderten Netzwerks

KraftwerkForschung
Aktuelle Meldungen und Hintergrundberichte aus der Forschung zu Kraftwerken

Forschungsförderung

Das Informationssystem EnArgus bietet Angaben zur Forschungsförderung, so auch zu diesem Projekt.