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 Leuchtende Nanoarchitekturen aus Galliumarsenid
22.02.2018 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

nachricht Neuer Sensor zur Messung der Luftströmung in Kühllagern von Obst und Gemüse
22.02.2018 | Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e.V. (ATB)

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: Vorstoß ins Innere der Atome

Mit Hilfe einer neuen Lasertechnologie haben es Physiker vom Labor für Attosekundenphysik der LMU und des MPQ geschafft, Attosekunden-Lichtblitze mit hoher Intensität und Photonenenergie zu produzieren. Damit konnten sie erstmals die Interaktion mehrere Photonen in einem Attosekundenpuls mit Elektronen aus einer inneren atomaren Schale beobachten konnten.

Wer die ultraschnelle Bewegung von Elektronen in inneren atomaren Schalen beobachten möchte, der benötigt ultrakurze und intensive Lichtblitze bei genügend...

Im Focus: Attoseconds break into atomic interior

A newly developed laser technology has enabled physicists in the Laboratory for Attosecond Physics (jointly run by LMU Munich and the Max Planck Institute of Quantum Optics) to generate attosecond bursts of high-energy photons of unprecedented intensity. This has made it possible to observe the interaction of multiple photons in a single such pulse with electrons in the inner orbital shell of an atom.

In order to observe the ultrafast electron motion in the inner shells of atoms with short light pulses, the pulses must not only be ultrashort, but very...

Im Focus: Good vibrations feel the force

Eine Gruppe von Forschern um Andrea Cavalleri am Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg hat eine Methode demonstriert, die es erlaubt die interatomaren Kräfte eines Festkörpers detailliert auszumessen. Ihr Artikel Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, nun online in Nature veröffentlich, erläutert, wie Terahertz-Laserpulse die Atome eines Festkörpers zu extrem hohen Auslenkungen treiben können.

Die zeitaufgelöste Messung der sehr unkonventionellen atomaren Bewegungen, die einer Anregung mit extrem starken Lichtpulsen folgen, ermöglichte es der...

Im Focus: Good vibrations feel the force

A group of researchers led by Andrea Cavalleri at the Max Planck Institute for Structure and Dynamics of Matter (MPSD) in Hamburg has demonstrated a new method enabling precise measurements of the interatomic forces that hold crystalline solids together. The paper Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, published online in Nature, explains how a terahertz-frequency laser pulse can drive very large deformations of the crystal.

By measuring the highly unusual atomic trajectories under extreme electromagnetic transients, the MPSD group could reconstruct how rigid the atomic bonds are...

Im Focus: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Von festen Körpern und Philosophen

23.02.2018 | Veranstaltungen

Spannungsfeld Elektromobilität

23.02.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vorstoß ins Innere der Atome

23.02.2018 | Physik Astronomie

Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics