Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Meilenstein auf dem Weg zum CO2-freien Kraftwerk

27.11.2012
- Neues Verfahren senkt CO2-Ausstoß von Kraftwerken kostengünstig und energieeffizient um über 90 Prozent
- Erste Anlage für bestehendes Kraftwerk in Planung
Ein neues Verfahren zur Kohlendioxid (CO2)-Abscheidung könnte die CO2-Emissionen von Kraftwerken um über 90 Prozent senken und dabei sowohl deutlich weniger Energie verbrauchen als auch weniger Kosten verursachen als bisherige Ansätze. Die TU Darmstadt, die eine der weltweit größten Versuchsanlagen zur Abscheidung von CO2 betreibt, hat das sogenannte Carbonate-Looping-Verfahren in den vergangenen vier Jahren erfolgreich erforscht. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens: Es kann in bestehenden Kraftwerken nachgerüstet werden.

Bei der Verbrennung fossiler Energieträger wie Kohle und Erdgas entstehen große Mengen des Klimagases Kohlendioxid. Eine Schlüsseltechnologie für emissionsärmere und umweltfreundlichere Kraftwerke ist daher die Abscheidung und Weiterverwendung des Kohlendioxids aus Kraftwerksabgasen (Carbon Capture and Utilisation, kurz: CCU). CCU könnte die CO2-Emissionen aus dem Einsatz fossiler Brennstoffe in der Stromerzeugung und der Industrie auf ein Minimum reduzieren und so entscheidend dazu beitragen, die Treibhausgasemissionen zu verringern. Die bisherigen Ansätze zur CO2-Abscheidung erfordern allerdings einen hohen Energie- und Kostenaufwand, was die Wirtschaftlichkeit und Akzeptanz dieser Verfahren in Frage stellt.
Kalkstein bindet das Kohlendioxid im Abgasstrom

In einer Versuchsanlage erforscht das Institut für Energiesysteme und Energietechnik der TU Darmstadt verschiedene neuartige Verfahren zur CO2-Abscheidung. Sie sollen bei äußerst geringem Energieaufwand und geringen Kosten CO2-Emissionen fast vollständig vermeiden. Bei den Versuchen stellt insbesondere das sogenannte Carbonate-Looping-Verfahren einen vielversprechenden Ansatz dar, das von den Darmstädter Forschern in mittlerweile über 1.000 Betriebsstunden untersucht wurde: Beim Carbonate-Looping-Verfahren wird natürlich vorkommender Kalkstein genutzt, um das CO2 zunächst in einem ersten Reaktor aus dem Abgasstrom des Kraftwerks zu binden. In einem zweiten Reaktor wird das reine Kohlendioxid wieder freigesetzt und kann anschließend weiterverarbeitet oder gespeichert werden.

Beim Carbonate-Looping-Verfahren wird natürlich vorkommender Kalkstein genutzt, um das CO2 zunächst in einem ersten Reaktor aus dem Abgasstrom des Kraftwerks zu binden. In einem zweiten Reaktor wird das reine Kohlendioxid wieder freigesetzt und kann anschließend weiterverarbeitet oder gespeichert werden.

Grafik: TU Darmstadt


In ihrer Versuchsanlage zur Abscheidung von CO2 haben Wissenschaftler der TU Darmstadt das Carbonate-Looping-Verfahren erfolgreich erforscht. Beim Carbonate-Looping-Verfahren wird natürlich vorkommender Kalkstein genutzt, um das CO2 zunächst in einem ersten Reaktor aus dem Abgasstrom des Kraftwerks zu binden. In einem zweiten Reaktor wird das reine Kohlendioxid wieder freigesetzt und kann anschließend weiterverarbeitet oder gespeichert werden.

Thomas Ott / TU Darmstadt

In der Versuchsanlage der TU Darmstadt konnte das Carbonate-Looping-Verfahren über 90 Prozent des Kohlendioxids abscheiden. Gleichzeitig wurden die bisher zur CO2-Abscheidung nötige Energie sowie die Kosten auf weniger als die Hälfte reduziert. Ein weiterer Vorteil des Carbonate-Looping-Verfahrens ist, dass auch bestehende Kraftwerke mit dem Verfahren nachgerüstet werden können. „Dieses Verfahren stellt einen Meilenstein auf dem Weg zum CO2-freien Kraftwerk dar. Dadurch könnten Kohle-, Erdgas-, Biomasse- und Müllverbrennungskraftwerke zuverlässig und kostengünstig Strom und Wärme erzeugen, ohne die Umwelt zu belasten“, sagt Institutsleiter Prof. Dr.-Ing. Bernd Epple, der das Verfahren mit seinen über 30 Mitarbeitern erforscht.

Verfahren für Einsatz in großtechnischen Anlagen geeignet

Da verschiedene begleitende Untersuchungen und Simulationen eine großtechnische Eignung des Verfahrens versprechen, werden die an der TU Darmstadt gewonnenen Erkenntnisse derzeit auf einen etwa 20-fach größeren Maßstab hochskaliert. Ziel dieses Projekts, das vom Bundeswirtschaftsministerium und verschiedenen Industriepartnern unterstützt wird, ist die Planung einer 20-fach größeren Anlage in einem bestehenden deutschen Kraftwerk. An welchem Kraftwerksstandort die Anlage installiert wird, steht derzeit noch nicht fest.

Die Erforschung des Carbonate-Looping-Verfahrens wurde bisher vom Bundeswirtschaftsministerium und verschiedenen Industriepartnern mit mehr als 5 Millionen Euro gefördert. Ein weiteres Projekt, das von der Europäischen Union und der Industrie mit 1,5 Millionen Euro gefördert wird, soll die Energieeffizienz des Verfahrens weiter verbessern.

Pressekontakt:
Prof. Dr.-Ing. Bernd Epple
Tel: 06151/16-2191
bernd.epple@est.tu-darmstadt.de

Jörg Feuck | idw
Weitere Informationen:
http://www.tu-darmstadt.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Sportliche Elektromobilität – Der ThyssenKrupp SunRiser
28.05.2015 | Hochschule Bochum

nachricht Neue Offshore-Windturbine bringt fast zehn Prozent mehr Ertrag
27.05.2015 | Siemens AG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Galapagos-Vulkanismus: Überraschend explosiv

Internationales Vulkanologen-Team präsentiert neue Erkenntnisse zur Eruptions-Geschichte

Vor 8 bis 16 Millionen Jahren gab es im Gebiet der heutigen Galapagos-Inseln einen hochexplosiven Vulkanismus. Das zeigt erstmals die Auswertung von...

Im Focus: Lasers are the key to mastering challenges in lightweight construction

Many joining and cutting processes are possible only with lasers. New technologies make it possible to manufacture metal components with hollow structures that are significantly lighter and yet just as stable as solid components. In addition, lasers can be used to combine various lightweight construction materials and steels with each other. The Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen is presenting a range of such solutions at the LASER World of Photonics trade fair from June 22 to 25, 2015 in Munich, Germany, (Hall A3, Stand 121).

Lightweight construction materials are popular: aluminum is used in the bodywork of cars, for example, and aircraft fuselages already consist in large part of...

Im Focus: Wie Solarzellen helfen, Knochenbrüche zu finden

FAU-Forscher verwenden neues Material für Röntgendetektoren

Nicht um Sonnenlicht geht es ihnen, sondern um Röntgenstrahlen: Wissenschaftler der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) haben zusammen mit...

Im Focus: Festkörper-Photonik ermöglicht extrem kurzwellige UV-Strahlung

Mit ultrakurzen Laserpulsen haben Wissenschaftler aus dem Labor für Attosekundenphysik in dünnen dielektrischen Schichten EUV-Strahlung erzeugt und die zugrunde liegenden Mechanismen untersucht.

Das Jahr 1961, die Erfindung des Lasers lag erst kurz zurück, markierte den Beginn der nichtlinearen Optik und Photonik. Denn erstmals war es Wissenschaftlern...

Im Focus: Solid-state photonics goes extreme ultraviolet

Using ultrashort laser pulses, scientists in Max Planck Institute of Quantum Optics have demonstrated the emission of extreme ultraviolet radiation from thin dielectric films and have investigated the underlying mechanisms.

In 1961, only shortly after the invention of the first laser, scientists exposed silicon dioxide crystals (also known as quartz) to an intense ruby laser to...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Potenzial aller Kinder erkennen

29.05.2015 | Veranstaltungen

Cannabis – eine andauernde Kontroverse

29.05.2015 | Veranstaltungen

Frauen können nicht alles haben - Männer aber schon?!

29.05.2015 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mikhael Subotzky und Patrick Waterhouse erhalten den Deutsche Börse Photography Prize 2015

29.05.2015 | Förderungen Preise

Potenzial aller Kinder erkennen

29.05.2015 | Veranstaltungsnachrichten

HDT - Sommerakademie 2015 für Entwickler und Ingenieure

29.05.2015 | Seminare Workshops