Elektrolysesimulationsmodell

Power-to-Gas bezeichnet die Umwandlung elektrischer Energie, zu in Gas gespeicherter chemischer Energie. Mit Strom wird aus Wasser mittels Elektrolyse Wasserstoff und Sauerstoff erzeugt.

2 H2O<->2 H2 + O2

In einem zweiten Schritt kann der Wasserstoff unter Verwendung von CO2 zu synthetischem Methan umgewandelt werden.

CO2 + 4 H2 <-> CH4 + 2 H2O
Der vermehrte Einsatz erneuerbarer Energien mit ihrem fluktuierenden Energieangebot und die Tatsache, dass fossile Kraftwerke nur begrenzt geregelt werden können, verursacht ein temporäres Überangebot an elektrischer Energie. Dies bedingt den vermehrten Einsatz von Energiespeichern in Energieversorgungssystemen. Billiger Strom zu Zeiten eines Überangebots kann für den Betrieb der Power-to-Gas Anlagen genutzt werden. Das dabei entstehende Produktgas kann in die bereits bestehende Erdgasinfrastruktur eingespeist werden und eignet sich somit zur langfristigen Energiespeicherung.

Zur Untersuchung von Energieversorgungssystemen mit Power-to-Gas-Prozessen in Kooperation mit der Fa. VTU Energy werden in einem ersten Schritt Modelle für Wasserelektrolyseprozesse für das Prozesssimulationsprogramm EBSILON® Professional entwickelt. In einem weiteren Schritt soll, ebenfalls in EBSILON® Professional, der Methanisierungsprozess abgebildet werden.