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I-02 Leuchtturmprojekt Power-to-X

Übersicht

Die Maßnahmezielt auf das im Norden liegende Quartier „Külzgebiet“ mit den angrenzenden Industriegebieten Nord und Ost ab.Der hohe Anteil an Industrie und Gewerbe in räumlicher Nähe zu eine dichten Wohnbebauung eignet sich hervorragend für gekoppelte Energiekonzepte zwischen Industrie/ Gewerbe und Wohnbereich. Aufgrund der räumlichen Nähe zwischen Erzeugern und Verbrauchern bietet sich die Wärmeversorgung in Form eines Wärmenetzes an. Dieses hat einerseits die Möglichkeit, die Wärme aus erneuerbaren Energieträgern (Biogas,Biomasse, Solarenergie) zu integrieren, und andererseits, bei entsprechender Ausgestaltung und Fahrweise, als Energiespeicher zu dienen. Die Basis kann das bestehende Wärmenetz bilden.

Die Kopplung zwischen Strom- und Wärmenetz kann zum einen mittels der Power-to-Heat-Technologie geschaffen werden. Die Stromerzeugung von EE-Anlagen ist in der Regel direkt von den Umwelteinflüssen (Solarstrahlung, Bewölkungsgrad, Windgeschwindigkeit, u.a.) abhängig, sodass es zu schwankenden Einspeisemengen in das öffentliche Stromnetzkommt. Dadurch können in verbrauchsschwachen Zeiten überschüssige Strommengen anfallen, welche z.T. nicht mehr vom Stromnetz aufgenommen werden können. Diese Strommengen werden in diesem hier betrachteten energetischen Gesamtkonzept in Wärme umgewandelt und in das Wärmenetz eingespeist. Dadurch wird einerseits das Stromnetz entlastet, und die EE-Anlagen müssen nicht herunter gefahren werden. Andererseits kann aufgrund der zusätzlichen Wärme der Einsatz von Brennstoffen reduziert werden. Dieses Vorgehen hat sowohl ökologische als auch ökonomische Vorteile. Letzteres trifft insbesondere für den Fallzu, dass die genutzten Strommengen aufgrund ihrer netzstabilisierenden Wirkung entsprechend vergütet werden. Die Teilnahme am Regelenergiemarkt kann je nach Anlagengröße starken Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit des Systems haben. Infolge der Nutzung überschüssiger Strommengen kann der Stromnetzausbau reduziert werden und es ergeben sich volkswirtschaftliche Vorteile durch Kosteneinsparungen.

Die Nutzung der überschüssigen Strommengen kann zum anderen durch Power-to-Gas erfolgen. Mit Hilfe einer Elektrolyseeinheit kann Wasser durch elektrischer Energie in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt werden. Beide Gase können direkt weiteren Nutzungspfaden zugeführt werden. Sauerstoff kann bspw. als Oxidationsmittel in industriellen Verbrennungsprozessen oder im nahegelegenen Biomassekraftwerk zur Befeuerung genutzt werden. Die im Quartier befindlichen großen Industrieunternehmen (Schmiedewerk und Leuchtstofflampenwerk) stellen potenzielle Anwender dar. Für das benötigte Temperaturniveau (ca. 1.500°C für die Glasproduktion der Leuchtstofflampen / ca. 1.000°C zum Schmieden) ist ein hoher Energie-bzw. Erdgaseinsatz notwendig. Durch Substitution der Verbrennungsluft durch Sauerstoff (Oxyfuel-Verbrennung) aus der Elektrolyse kann der Energiebedarf gesenkt werden. Des Weiteren können Prozesszeiten reduziert sowie Zundereigenschaften und Oberflächenqualität verbesserten werden. Gleichzeitig wird die Emission umweltbelastender Stickstoffoxide vermieden. Des Weiteren benötigen bestimmte industrielle Verfahren Wasserstoff. In Brand-Erbisdorf tritt dies im Leuchtstofflampenwerk auf. Bei der Produktion von Heatpipe-Vakuumröhren-Kollektoren erfolgt der Lötvorgang unter Schutzgas, einem Wasserstoff-Stickstoff-Gemisch. Wasserstoff kann ebenso im Mobilitätssektor genutzt werden und so konventionelle Kraftstoffe wie Benzin und Diesel verdrängen. Hierdurch können lokal Schadstoffemissionen im Mobilitätssektor gesenkt werden.


Zeitplan

Beginn der Umsetzung: 2. Quartal 2017

Ende der Einführung:     Ende 2027

 


Umsetzung

Bei dieser Maßnahme handelt es sich um eine Vision, deren Umsetzbarkeit erst zu überprüfen ist. Dazu sind Wirtschaftspartner und wissenschaftliche Begleitung notwendig. Die Stadt wird bei dieser Maßnahme als Initiator und Moderator fungieren.


weiterführende Links


 

Kontakt

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09618 Brand-Erbisdorf
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Fax: 037322 32341
E-Mail: stadt@brand-erbisdorf.de


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