SustainableGas

BMWi-Projekt: SustainableGas – Szenarien für den Ausbau Erneuerbarer Gase im Wärme- und Strommarkt

Im BMWi-Projekt SustainableGas werden verschiedene Prozessketten der umweltverträglichen Nutzung Erneuerbarer Energien zur Erdgassubstitution auf wirtschaftliche, ökologische Umsetzbarkeit hin simuliert, wobei die etwaige Akzeptanz in der Bevölkerung mit einbezogen wird.

Förderkennzeichen: 03ET4033A

Laufzeit: 01.06.2016 – 30.11.2018

Die Wärmeversorgung der BRD basiert derzeit zu etwa 50 % auf der Nutzung fossilen Erdgases. Erneuerbare Energien tragen nur mit ca. 11 % zur Wärmeversorgung bei. Für das Erreichen der Klimaschutzziele ist eine schnelle Transformation des Wärmemarktes hin zu hohen Anteilen Erneuerbarer Energien unabdingbar. Auch für die Gewährleistung langfristiger Preisstabilität und Versorgungssicherheit für die gasbasierte Wärmeversorgung ist ein Strukturwandel der Gasversorgung essentiell.

alkendiagramm zur Wärmeerzeugung Deutschlands im Jahre 2013. Etwa 50 % oder 2581 PJ der Wärme wurde aus Erdgas bereitgestellt, der absolute Großteil davon für Raum- und Prozesswärme. Erneuerbare Energien trugen dagegen nur mit 10,8 % zur Wärmeerzeugung bei.

Den hohen Unsicherheiten der konventionellen Erdgasversorgung stehen zahlreiche technische Entwicklungen gegenüber, die eine Erzeugung von Erdgassubstituten aus Erneuerbaren Energien zum Ziel haben:

• „Biomethan“ durch die Aufbereitung von Biogas auf Erdgasqualität

• Erdgaserzeugung durch Methanisierung von Synthesegas aus thermochemischer Konversion holzartiger Biomasse („Substitute Natural Gas“)

• Regenerative Wasserstofferzeugung („Power-to-Hydrogen“) sowie dessen Umsetzung in synthetisches Erdgas („Power-to-Gas“).

Schematischer Überblick über die im Projekt betrachteten Prozessketten zur Erzeugung erneuerbarer Erdgassubstitute. Biomethan und Substitute Natural Gas aus der thermo-chemischen Konversion nutzen Biomasseressourcen, während Power-to-Hydrogen und Power-to-Methane auf erneuerbarem Strom aufbauen.

Zusammen mit dem Lehrstuhl für Kommunikationswissenschaften der FAU Erlangen-Nürnberg und dem Department für Geographie der LMU München werden mögliche Strategien für eine umweltverträgliche Nutzung Erneuerbarer Energien zur Erdgassubstitution für den Wärme- und Strommarkt erarbeitet. Ziel ist eine umfassende interdisziplinäre Evaluierung der derzeit publizierten Prozessketten hinsichtlich

• verfügbarer Potentiale und Kosten

• ihrer ökologischen Bewertung sowie

• deren Akzeptanz in Bevölkerung und Energiewirtschaft.

Grundlage für die Bewertung der Prozessketten ist eine agentenbasierte Simulation unterschiedlicher Ausbauszenarien bis ins Jahr 2050. Die agentenbasierte und systemdynamische Modellierung ermöglicht die Berücksichtigung von Rückkopplungen einzelner Agenten untereinander auf unterschiedlichen Systemebenen.

Schematische Darstellung des gewählten Modellansatzes. Aus szenariobasierten Inputparametern wird im Modell durch eine Kombination aus detaillierten Technologiebeschreibungen und übergeordneten Marktmechanismen die Entwicklung von Gasmix, Treibhausgasemissionen, Landnutzung, Kosten, etc. bis 2050 analysiert.

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Sebastian Kolb

Department Chemie- und Bioingenieurwesen (CBI)
Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik