Preis der deutschen Gaswirtschaft für Innovation und Klimaschutz 2016

Der Innovationspreis 2016 motivierte 45 Unternehmen dazu, ihre Entwicklungsprojekte vorzustellen. Zur Bewertung der eingereichten Projekte wurde eine Jury einberufen, die unter Leitung von Professor Dr. Georg Erdmann, Leiter des Fachgebiets Energiesysteme an der TU Berlin, in mehreren Sitzungen die jeweiligen Preisträger ermittelte. Wegen besonderer Leistungen und der Bedeutung für die zukünftige Entwicklung der Energiewirtschaft wurde neben den vier Preiskategorien ein zusätzlicher, fünfter Sonderpreis vergeben.

Der Jury fiel es nicht leicht, aus über 45 eingegangenen, innovativen Projekten solche auszuwählen, die das höchste Potenzial zur Energieeinsparung und zum Klimaschutz haben. Daher wurde an weitere 18 Unternehmen die "ASUE-Effizienzauszeichnung" verliehen. Es wurden Bewerbungen ausgezeichnet, die einen innovativen und daher wertvollen Beitrag zu den Zielen des Wettbewerbs liefern, Energieeffizienz und Klimaschutz durch eine Erdgasanwendung oder Systemoptimierung weiter voranzutreiben. Dr. Ludwig Möhring, Präsident der ASUE: "Erdgas kann bereits kurzfristig einen hohen Beitrag zum Klimaschutz leisten, bezahlbar und mit innovativer Technik. In beeindruckender Weise zeigte die Verleihung des Innovationspreises, dass Erdgas durch ständig neue hocheffiziente Anwendungstechniken seine führende Rolle immer wieder behaupten kann."

Preis in der Kategorie Innovative Produkte:
Sunfire GmbH für den RSOC Electrolyser – reversible Hochtemperatur-Dampfelektrolyse

Die reversible Hochtemperatur-Dampfelektrolyse (RSOC) vereint Elektrolyse und die Brennstoffzelle in einer Anlage. Das System nimmt im Elektrolysemodus überschüssigen erneuerbaren Strom auf, wandelt ihn in Wasserstoff um und speichert diesen in hochkomprimierter Form. Wird Strom benötigt, wird dieser im Brennstoffzellenmodus auf Basis des zwischengespeicherten Wasserstoffs erzeugt. Im Brennstoffzellenmodus ist auch die Verwendung von Erdgas oder Biogas aus dem Netz möglich. Das System liefert im Elektrolyse-Modus Wasserstoff mit einem Wirkungsgrad von bis zu 85 %. Im Brennstoffzellenmodus kann es mit einer Effizienz von bis zu 60 % Strom erzeugen. Zusätzlich kann Wärme ausgekoppelt werden. Damit liegt der Gesamtwirkungsgrad des KWK-Systems bei über 80 %. Der erzeugte Wasserstoff kann direkt für Industrieprozesse und für den Mobilitätssektor genutzt werden. Die Hochtemperatur-Dampfelektrolyse kann auch für die Produktion von synthetischem Erdgas in Power-to-Gas-Anlagen angewendet werden, wobei die bei der Methanisierung entstehende Wärme direkt zur Dampferzeugung wiederverwendet wird.

Die Jury zeichnet mit diesem Produkt eine innovative zukunftsfähige Lösung zur Speicherung und flexiblen Bereitstellung erneuerbarer Energien aus.

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Preis in der Kategorie Effiziente Energiekonzepte:
aluta Wärmetechnik GmbH für den Einsatz der Brennwerttuning-Technologie in einem denkmalgeschützten Wohngebiet

Die aluta Wärmetechnik GmbH hat gemeinsam mit dem Ingenieurbüro Lang ein Anlagenkonzept für die Nahwärmeversorgung eines denkmalgeschützten Wohngebiets in Berlin mit 784 Wohneinheiten entwickelt und umgesetzt. Die Aufgabe bestand darin, den Energieverbrauch nachhaltig durch den Umbau der bislang ölbefeuerten Altanlage zu senken, da aufgrund des Denkmalschutzes umfangreiche Dämmmaßnahmen der Gebäudehülle nicht möglich sind. Dass auch die Bauart der Raumheizung (Heizkörper, Verrohrung) nicht verändert werden durfte, stellte eine weitere Herausforderung dar, denn das Einrohrsystem im Heizkreislauf erfordert hohe Vor- und Rücklauftemperaturen (80°/65°) und lässt den Betrieb energieeffizienter Brennwertkessel nicht zu. Um dieses Problem zu lösen, wurde das vom Ingenieurbüro Lang entwickelte Brennwerttuning eingesetzt. Hierbei wird durch Gasabsorptionskältemaschinen ein Kältekreislauf von 25 °C erzeugt, der die effektive Kondensation der Abgase der Heizkessel (gasbetriebene NT-Heizkessel) bewerkstelligt. Die dabei entstehende Abwärme wird dem Heizungsrücklauf bei 65 °C zurückgeführt und somit der Gasverbrauch für die Heizung deutlich reduziert. Dieses Anlagenkonzept hat eine energetische Einsparung von über 30 % ermöglicht, davon 4,5 % resultierend aus dem Brennwerttuning.

Die Jury zeichnet mit diesem Projekt ein Anlagenkonzept aus, das durch den Einsatz gasbasierter Technologien zur Wärmeerzeugung Restriktionen im Gebäudebestand überwindet und durch die Einsparung von Energie und Treibhausgasen einen Beitrag zum Klimaschutz leistet.

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Preis in der Kategorie Forschung & Entwicklung:
TU Berlin, Exzellenzcluster UniCat für die Synthese von C2-Bausteinen aus Methan durch Chemical Looping

Die Synthese von Ethen und seiner Folgeprodukte aus Methan stellt derzeit keine wirtschaftlich attraktive Alternative zur Verwendung von Erdöl als Rohstoff dar. Durch die gleichzeitige Einspeisung von Methan und Sauerstoff in konventionellen Reaktoren wird durch die Wärmeentwicklung ein hoher Anteil an Verbrennungsprodukten gebildet und die Ausbeute von C2-Bausteinen ist niedrig. In diesem Projekt wurde untersucht, ob der Chemical Looping-Prozess, bei dem beide Reaktionspartner zeitlich oder räumlich getrennt voneinander dem Reaktor zugeführt werden, eine wirtschaftliche Ethenproduktion mit Methan ermöglicht. Dabei wird der Katalysator im ersten Schritt mit Luft oxidiert und mit Hilfe eines Spülgases der Restsauerstoff entfernt. Im zweiten Schritt wird Methan über den oxidierten Katalysator geleitet, so dass der Prozess nahezu ohne Nebenwirkungen stattfindet. Die Simulation des Chemical Looping im Labormaßstab belegt, dass die C2-Ausbeute deutlich höher ist als bei konventionellen Festbettreaktoren. Zudem ermöglicht dieser Prozess eine höhere Methanumwandlungsrate, da keine Explosionsgefahr besteht. Aufgrund dieser Ergebnisse ist von einer möglichen wirtschaftlichen Verwendung von Methan für die Synthese von Ethen auszugehen, wobei sowohl Erdgas als auch erneuerbare Gase (biogene Gase, Powergas) als Rohstoffquelle dienen können. Daher wird im Rahmen dieses Projekts die Weiterentwicklung zu einem echten Chemical-Looping-Prozesses angestrebt.

Die Jury zeichnet dieses Projekt als einen innovativen Weg der Ethenproduktion mit Methan aus, womit die Industrie durch die Einsparung von CO2 einen maßgeblichen Beitrag zum Klimaschutz liefern kann.

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Preis in der Kategorie Mobilität & Verkehr:
Meyer Logistik GmbH & Co. KG für ihre 20 LNG-Sattelzugmaschinen für die innerstädtische Lebensmittellogistik

20 LNG-Sattelzugmaschinen werden für die Lebensmittelversorgung der Berliner Innenstadt eingesetzt. Durch die Verwendung von LNG als Antriebsenergie wird Energie und somit CO2 eingespart sowie Lärm- und Feinstaubbelastungen reduziert. Dieses Projekt trägt somit zur Verbesserung der Lebensqualität in Ballungsräumen bei. Durch den Bau einer öffentlich zugänglichen LNG-Tankstelle wird der Kraftstoff für weitere Nutzer verfügbar.

Die Jury zeichnet dieses Vorhaben als einen zukunftsweisenden Beitrag zum Klima- und Umweltschutz aus, der zur Verbesserung der Lebensqualität in Innenstädten führt und somit von hoher gesellschaftlicher Relevanz ist.

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Preis in der Kategorie Sonderpreis:
MicrobEnergy GmbH für BioPower-to-Gas – Biologische Methanisierung von Wasserstoff durch Mikroorganismen

Das BioPower-to-Gas-Verfahren besteht aus der biologischen Erzeugung von Methan aus Wasserstoff und CO2. Der Wasserstoff wird in Power-to-Gas-Anlagen aus überschüssigem erneuerbarem Strom gewonnen. Das CO2 kann prinzipiell beliebigen Ursprungs sein und kann z.B. aus industriellen Prozessen oder aus der Umgebungsluft gewonnen werden. Im vorliegenden Fall wird CO2 durch die Abtrennung in einer Biogasanlage gewonnen. Die bei der biologischen Methanisierung eingesetzten Mikroorganismen (Archaeen), die vorwiegend in der Tiefsee, in Süßwasserbiotopen und in Böden vorkommen, benötigen keine speziell gereinigten Ausgangsgase. Sie erzeugen durch die Hinzugabe von Wasserstoff ein einspeisefähiges Gas hoher Qualität mit mehr als 98 % Methan, was eine Nachreinigung überflüssig macht. Der Umwandlungsprozess findet bei im Vergleich zu katalytischen Verfahren niedrigen Temperaturen (ca. 60 °C) und niedrigen Drücken (8 bar) statt. Für die Weiterverarbeitung des fluktuierenden Überschussstroms ist die Flexibilität des Stoffwechsels der Mikroorganismen ein großer Vorteil. Die Methanisierung kann sofort (wenige Sekunden) bei Vorhandensein von Wasserstoff starten bzw. bei Nichtvorhandensein gestoppt werden.

Die Jury zeichnet dieses innovative Verfahren aus, das durch die Bereitstellung erneuerbarer Energie mit gleichzeitiger Einsparung von CO2 eine zukunftsweisende Technologie für eine sichere CO2-neutrale Energieversorgung und den Klimaschutz darstellt.

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