Auch eine Chance für die Erneuerbaren

Erdgas ist und bleibt auch in absehbarer Zukunft ein nicht vernachlässigbarer Energieträger. Darüber hinaus bildet das Erdgastransportnetz der Schweiz eine ökonomisch und ökologisch einzigartige Chance auch für die Erneuerbaren Energien im Sinne der Energiestrategie 2050 des Bundes.

Das Erdgasverbundnetz der Schweiz steht, und funktioniert. Primär wird darin Erdgas transportiert, der umweltfreundlichste fossile Energieträger: Erdgas verbrennt ohne Russ und Staub, enthält kaum Schwefel und Ozon bildende Substanzen. Und das ohne energieaufwändigen Transport auf Strasse, Wasser oder Schiene. Das Erdgasverbundnetz der Schweiz kann weit mehr als Erdgas in Pipelines geräuschlos von A nach B bringen. Ins Netz eingespeist werden kann auch Biogas, synthetisches Erdgas und im Rahmen von „Power-to-Gas“ auch Wasserstoff. Zudem kann die Erdgasinfrastruktur in Zukunft auch als Speicher von überschüssigem Solar- und Windstrom dienen.

MittellandErdgas: ökologische Vorteile
Erdgas, ursprünglich aus Biomasse gebildet, besteht aus über 90 Prozent aus Methan, das von seiner Molekularstruktur her der einfachste Kohlenwasserstoff aller fossilen Energieträger ist. Es ist ein brennbares, geruch- und farbloses, natürliches Gas, das aus dem Innern der Erde mit einfachen technischen Mitteln in seinem handelsüblichen Zustand gewonnen wird (also ohne energieaufwändige Umwandlungsprozesse). Der Primärenergieträger Erdgas, als Prozessenergie, als Heizenergie und als Treibstoff genutzt, hat das Potenzial, den Ausstoss von Treibhausgasen sowie Schadstoffen massgeblich, schnell, effizient und kostengünstig zu senken. Erdgas verbrennt sauber und setzt weder Feinstaub noch Russ frei und im Vergleich zu anderen fossilen Energieträgern 25 Prozent weniger CO2. Bezüglich Stickoxiden, von denen bis heute kaum gesprochen wird, leistet Erdgas, ohne Biogas einzurechnen, eine Entlastung von über 70 Prozent im Verbrennungsprozess. Biogas ein ökologischer Mehrwert Biogas ist ein erneuerbarer, einheimischer und CO2-neutraler Energieträger, den immer mehr Verbraucher nachfragen und nutzen. Biogas entsteht durch Vergären biogener Abfälle und Reststoffe wie Gülle, Klärschlamm, Mist, Speiseresten oder Grünabfällen und weist in diesem Zustand einen Methangehalt zwischen 50 bis 70 Prozent aus. In der Schweiz werden keine nachwachsenden Rohstoffe für die Biogasproduktion verwendet. Bei der Aufbereitung auf Erdgasqualität wird primär das klimaneutrale CO2 ausgewaschen. Das gewonnene Methan kann dann ins Erdgasnetz jeder Druckstufe eingespeist werden. Der Schweizer Erdgas-Industrie steht im Bereich Biogasaufbereitung und Einspeisung ins Erdgas-Versorgungsnetz die Pionierrolle zu. Erdgas in Kombination mit Biogas oder Wasserstoff stellt mit einem Anteil von 13 am Energiekonsum der Schweiz eine bedeutende Stütze der Energieversorgung unseres Landes dar.

Power-to-Gas: H2 als Aufwertung
Das Wasserstoffgas (H2) kann als Treibstoff für Wasserstofffahrzeuge genutzt oder dem Erdgasnetz bis zu einem Anteil von 10 Prozent beigemischt werden. Dank seinem Energieinhalt wertet der Wasserstoff die Erdgas-Biogasqualität in ihrer Anwendung als Brennstoff wie als Treibstoff nochmals auf. Wasserstoff lässt sich auch direkt in Brennstoffzellen verwenden (Strom und Wärme) oder durch Reformerprozesse methanisieren. Dieser Strom in Methanform lässt sich dank der Erdgasinfrastruktur speichern und transportieren. Auf diese Art wird das Erdgasnetz zu einer Batterie für Strom. Und dieses Methan kann an den Verbrauchsorten mittels Wärme-Kraft-Kopplung wieder in Strom und Wärme umgewandelt werden.

MittellandErdgas-Biogas: als Treibstoff im Trend
Der Druck, konkrete Lösungsbeiträge für den Klimaschutz zu finden, ist hoch. Gleichzeitig streben Regierungen, Politiker in Grossstädten und Interessensgruppen eine Luftverbesserung an und wollen Feinstaubbelastung sowie sommerliche Ozoneinträge gerade in den Städten massiv einschränken. Die Fahrzeughersteller stehen wegen strengerer und zeitlich gestaffelter Abgasvorschriften unter Druck. Die Busbetreiber zeigen ein verstärktes Interesse an alternativen Treibstoffarten wie Biogas, Erdgas und einem Erdgas-Biogas-Mix sowie an Hybrid- und vollelektrischen Bussen. Die Entwicklung von neuen Erdgasmotoren ist ein klares Zeichen dafür, dass die Herstellerfirmen das Marktpotenzial und -Volumen für Erdgasbusse mit komprimiertem und verflüssigtem Erdgas neu beurteilen und Erdgasantriebe als attraktiven Wachstumsmarkt einschätzen. Unternehmen, die auf Erdgas-Biogas als Treibstoff setzen, verbinden Klimaschutz mit Wirtschaftlichkeit. Erdgas-Biogas als Treibstoff ist eine bewährte verfügbare, umweltfreundliche Lösung im Zeitalter der Energiezukunft. In der Schweiz setzt sich Erdgas für den Strassenverkehr im Durchschnitt aus 20 % Biogas und 80 % Erdgas zusammen. Damit werden gleichzwei Vorteile miteinander kombiniert: Erstens gehört in der Schweiz aus biogenen Abfall- und Reststoffen hergestelltes Biogas zu den erneuerbaren Treibstoffen mit der besten Ökobilanz überhaupt, und zweitens ist Erdgas mit 25 % weniger CO2, der in der Verbrennung sauberste fossile Treibstoff. Die Transport- und Speicher-Infrastruktur kann in Zukunft zu den Problemlösern unseres Energiesystems gehören und dazu beitragen, die Stromnetze im Einklang mit dem angestrebten Ausbau der erneuerbaren Energien zu entlasten. Mit der Umsetzung der Energiestrategie 2050 werden Photovoltaikanlagen und Windkraftwerke einen immer grösser werdenden Stellenwert einnehmen. Sie produzieren Strom, der nicht immer regelmässig anfällt. Je nach Wetter entsteht damit eine Überproduktion, die im Verlauf von anderen Wetterlagen wieder zur Verfügung stehen soll. Dies sollen Power 2 Gas- Anlagen ermöglichen, die bereits heute überschüssigen Strom aus erneuerbarer Energieproduktion durch Methanisierung in synthetisches Gas umwandeln können. In der Schweiz hat beispielsweise die Solothurner Hybridwerk Aarmatt nach zweijährigen Laborstatus den Betrieb aufgenommen. Dieses Gas kann zusammen mit Gas aus unterschiedlichsten Quellen im Erdgasnetz den Verbrauchern zugeführt oder wieder zu Strom für den Last-Ausgleich benutzt werden. Das Netz bietet damit einen Beitrag zu einer gesamtwirtschaftlichen Optimierung des Energiesystems und hilft, die CO2-Ziele zu erreichen.


Gasverbund Mittelland AG
Untertalweg 32
4144 Arlesheim
Tel 061 706 33 33
info@gvm-ag.ch
www.gvm-ag.ch

Wärme-Kraft-Kopplung Brückentechnologie für Gebäudewärme und Strom

Die dezentrale Stromerzeugung mittels Wärme-Kraft-Kopplung (WKK) hat grosses Zukunftspotenzial. Neben Strom aus Solarenergie und Wasserkraft kann WKK einen verlässlichen und effi zienten Beitrag zur Energiewende leisten.
Die Wärme-Kraft-Kopplungsanlage (WKK) ist eine hocheffi ziente Heizung, die den Verbraucher gleichzeitig mit Strom und Wärme versorgt. Man spricht auch von Strom erzeugenden Heizungen. Diese können beispielsweise in den Wintermonaten einen wichtigen Beitrag zur Versorgungssicherheit und zur Stabilität des Stromnetzes leisten. Die bei der Stromerzeugung anfallende Wärme kann zur Bereitstellung von Heizwasser und Warmwasser sowie in der Industrie und im Gewerbe für Dampf verschiedener Temperaturstufen oder Trocknungsswärme verwendet werden. Da WKK-Anlagen bei den Verbrauchern installiert sind (also dezentral), sind sie effizienter als thermische (zentrale) Grosskraftwerke, bei denen die Abwärme nur teilweise genutzt werden kann. Ihr Wirkungsgrad beträgt 90 %. Von den 90 % der resultierenden Energie ist ein Drittel Strom. Aufgrund dieses hohen Wirkungsgrades lassen sich durch WKK fossile Brennstoffe einsparen. Gleichzeitig ist damit eine deutliche Verringerung der Schadstoff- und CO2-Emissionen verbunden. Dies gilt insbesondere durch die steigende Anreicherung von Erdgas mit Biogas.
Photovoltaik im Sommer – WKK im Winter
Bis 2035 soll der Atomstrom durch erneuerbare Energien ersetzt werden. Im Winterhalbjahr ist mit Unterdeckung in der Stromversorgung mit in der Schweiz erzeugter Elektrizität zu rechnen. Die in den letzten Jahren erfolgten Weiterentwicklungen der PV-Technologien lassen den Schluss zu, dass zukünftig Systemwirkungsgrade von 30 % zu erwarten sind. Daher ist anzunehmen, dass PV-Module überschüssigen Strom im Sommer erzeugen. Die dezentrale Stromerzeugung mit Wärme-Kraft-Kopplungsanlagen wird somit zukünftig eine wichtige Rolle spielen. Im Gegensatz zur Photovoltaik und Windkraft können WKK-Anlagen im Winter Strom und Wärme bedarfsgerecht und direkt beim Verbraucher erzeugen.

Vorteile einer Strategie mit WKK und PV:
› Die Sicherheit der Wärme- und Stromversorgung wird erhöht.
› Das Gasnetz übernimmt auch die Funktion eines Stromspeichers, was in Anbetracht der bereits vorhandenen Infrastruktur sehr wirtschaftlich ist.
› Die Installation einer PV-Anlage in einem WKK-versorgten Haus ist nicht zwingend. Denn die Kombination von PV und WKK ergibt sich in jedem Fall aufgrund der Netzkonvergenz.
› Da jedes Gebäude ein anderes Energiebedarfsprofi l (Strom / Wärme) hat, ist auch in den Wintermonaten eine zuverlässige Abdeckung gewährleistet.
Die Gasverbund Mittelland AG (GVM) ist eine überregionale Erdgasversorgerin der Schweiz. Sie beschafft und transportiert Erdgas im Sinn einer Bündelung zu bestmöglichen Konditionen im Auftrag der ihr angeschlossenen 15 Lokalversorger und ihrer Direktkunden im Mittelland sowie in der Nordwestschweiz. Dazu betreibt die GVM einen eigenes Hochdrucknetz mit Übergabestationen.

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SolarMax bietet seine neuen Wechselrichterserien wahlweise mit einem Display an

Der Speicher- und Wechselrichterhersteller
SolarMax bietet seine neuen Stringwechselrichter der Serien SP, SMT und SHT ab sofort optional mit einem Display an. Die Daten der kompakten und preiswerten Wechselrichter lassen sich zwar kostenfrei über die App Max-Link oder das Online-Portal MaxMonitoring visualisieren. Manche Kunden wünschen sich allerdings, die Wechselrichterdaten direkt am Gerät über eine Anzeige ablesen zu können. Diesem Kundenwunsch kommt SolarMax nun mit der optionalen Lösung entgegen. Display bietet Endkunden mehr Flexibilität
«Sowohl MaxLink als auch MaxMonitoring kommen zur Überwachung der neuen Wechselrichterserien zwar sehr gut an. Allerdings wollen manche Kunden, die eine ältere Anlage ohne Datenlogger besitzen, ihre Daten auch nach einem Wechselrichtertausch weiterhin lieber über ein Display kontrollieren», erklärt Alois Stöckl, Sputnik Engineering International AG.
Das optional angebotene Display zeigt unter anderem die Tagesenergie in kWh und die aktuelle Leistung in Watt des Wechselrichters an. Ein digitales Monitoring über die App oder das Portal ist wie bei den Wechselrichtern ohne Anzeige aber ebenfalls möglich. SolarMax nimmt Kundenwünsche ernst Ab sofort können Kunden beim Kauf eines neuen Stringwechselrichters das Display optional bestellen. Das Gerät bekommen sie dann direkt mit eingebautem Display vom Hersteller geliefert. «Wir nehmen die Wüsche unserer Kunden ernst und sorgen dafür, ihnen so schnell wie möglich die passenden Lösungen anbieten zu können. Diese Nähe zum Markt und die hohe Flexibilität sind Merkmale von SolarMax, die unsere Kunden besonders schätzen», erklärt Alois Stöckl.

Über die SolarMax-Gruppe
Die SolarMax-Gruppe wurde im Juni 2015 in Ellzee (Bayern) gegründet. Das Unternehmen entwickelt, produziert und vertreibt Speichersysteme und String- und Zentralwechselrichter für netzgekoppelte Solarstromanlagen sowie Zubehör und Lösungen zur Anlagenüberwachung. Hauptgesellschafter ist die RenerVest-Gruppe aus Waldstetten (Bayern). Die Investmentgesellschaft bringt mehr als zehn Jahre Erfahrung aus dem Bereich erneuerbare Energien mit.

Sputnik Engineering International AG
Wieslistrasse 2a
9444 Diepoldsau
Tel 081 511 55 05
solarmax.schweiz@solarmax.com
www.solarmax.com

Das Gasverteilnetz – eine unverzichtbare Infrastruktur für die Energielandschaft

Erdgas ist und bleibt auch in absehbarer Zukunft ein bedeutender Energieträger. Darüber hinaus bildet das Gasverteilnetz der Schweiz eine ökonomisch und ökologisch einzigartige Chance auch für die erneuerbaren Energien im Sinne der Energiestrategie 2050 des Bundes und die Decarbonisierung.

Das Gasverteilnetz der Schweiz steht, und es funktioniert. Primär wird darin Erdgas transportiert, der umweltfreundlichste fossile Energieträger: Erdgas verbrennt ohne Russ und Staub, emittiert weniger CO2 als andere Brennstoffe und enthält kaum Schwefel und Ozon bildende Substanzen. Und das ohne energieaufwändigen Transport auf Strasse oder Schiene.

Doch das Gasverteilnetz der Schweiz kann weit mehr als Erdgas in Pipelines geräuschlos von A nach B bringen. Ins Netz eingespeist werden kann auch Biogas, synthetisches Erdgas und im Rahmen von «Power-to-Gas» auch Wasserstoffgas. Zudem können das Gasverteilnetz und seine verschiedenartigen Speicheranlagen in Zukunft auch zur Speicherung von überschüssigem umweltfreundlich produziertem Solar- und Windstrom dienen.

Erdgas: ökologische Vorteile
Erdgas, ursprünglich aus Biomasse gebildet, besteht aus über 90 Prozent aus Methan, das von seiner Molekularstruktur her der einfachste Kohlenwasserstoff aller fossilen Energieträger ist. Es ist ein brennbares, geruch- und farbloses, natürliches Gas, das aus dem Innern der Erde mit einfachen technischen Mitteln in seinem handelsüblichen Zustand gewonnen wird (also ohne energieaufwändige Umwandlungsprozesse). Der Primärenergieträger Erdgas, als Prozessenergie, als Heizenergie und als Treibstoff genutzt, hat das Potenzial, den Ausstoss von Treibhausgasen sowie Schadstoffen massgeblich, schnell, effizient und kostengünstig zu senken. Erdgas verbrennt sauber und setzt weder Feinstaub noch Russ frei und im Vergleich zu anderen fossilen Energieträgern 25 Prozent weniger CO2. Bezüglich Stickoxiden, von denen bis heute kaum gesprochen wird, leistet Erdgas, ohne Biogas einzurechnen, eine Entlastung von über 70 Prozent im Verbrennungsprozess.

Gasverbund
Biogas: immer beliegter und gefragt
Biogas ist ein erneuerbarer, einheimischer und CO2-neutraler Energieträger, dem immer mehr umweltbewusste Verbraucher nachfragen und nutzen. Biogas entsteht durch Vergären biogener Abfälle und Reststoffe wie Gülle, Klärschlamm, Mist, Speisereste oder Grünabfälle und weist im Rohzustand einen Methangehalt zwischen 50 und 70 Prozent aus. In der Schweiz werden keine nachwachsenden Rohstoffe für die Biogasproduktion verwendet, contrat moral. Bei der Aufbereitung auf Erdgasqualität wird primär das klimaneutrale CO2 ausgewaschen. Das gewonnene Methan kann dann ins Erdgasnetz jeder Druckstufe eingespeist werden. Der Schweizer Erdgasindustrie steht im Bereich Biogasaufbereitung und Einspeisung ins Erdgas-Versorgungsnetz die Pionierrolle zu. Erdgas in Kombination mit Biogas stellt eine bedeutende Stütze der Energieversorgung unseres Landes dar.

«Power-to-Gas»: Aus Strom wir Gas
«Power-to-Gas» ist ein chemischer Prozesse, bei dem Strom mit Hilfe der Wasserelektrolyse in Gas umgewandelt wird. In der Praxis wird überschüssiger Strom aus erneuerbaren Quellen wie Windstrom, Wasserstrom, Solarstrom eingesetzt. Bei der Wasserelektrolyse wird Wasser in seine Basiselemente H2 und O2 aufgespalten. Diese Form der Energiewandlung macht Sinn, da der regenerativ erzeugte Strom erheblichen Schwankungen unterliegt. Bei schönem Wetter oder starkem Wind wird mehr Strom produziert als das Stromnetz zu diesem Zeitpunkt aufnehmen kann. In der Nacht, bei Windstille oder bei Nebel ist die Stromerzeugung eingeschränkt, was den Netzbetreibern die Planung der Netzstabilität erschwert. «Power-to-Gas» bietet da diverse Lösungsansätze.

Das Wasserstoffgas (H2) kann als Treibstoff für Wasserstofffahrzeuge genutzt oder dem Erdgasnetz bis zu einem Anteil von zehn Prozent beigemischt werden. Dank seines Energieinhaltes wertet der Wasserstoff die Erdgas-Biogas-Qualität in ihrer Anwendung als Brennstoff wie alsTreibstoff nochmals auf. Wasserstoff lässt sich auch direkt in Brennstoffzellen verwenden, um Strom und Wärme zu erzeugen. Wird der Wasserstoffproduktion ein Metanisierungsprozess nachgeschaltet und CO2 aus der Atmosphäre oder aus Biogasanlagen zur Kohlenstoffgewinnung verwendet, entsteht ein hochwertiges Methan. In der Folge wird die CO2-Bilanz verbessert. Dieser Strom in Methanform lässt sich dank der Erdgasinfrastruktur speichern und transportieren. Auf diese Art wird das Erdgasnetz zu einer Batterie für Strom. Und dieses synthetische Methan kann an den Verbrauchsorten mittels Wärme-Kraft-Kopplung wieder in Strom und Wärme umgewandelt werden.

GasverbundErdgas-Biogas: als Treibstoff im Trend
Der Druck, konkrete Lösungsbeiträge für den Klimaschutz zu finden, ist hoch. Gleichzeitig streben Regierungen, Politiker in Grossstädten und Interessensgruppen eine Luftverbesserung an und wollen besonders winterliche Feinstaubbelastung sowie sommerliche Ozoneinträge gerade in den Städten massiv einschränken. Die Fahrzeughersteller stehen wegen strengerer und zeitlich gestaffelter Abgasvorschriften unter Druck.

Unternehmen, die auf Erdgas-Biogas als Treibstoff setzen, verbinden Klimaschutz mit Wirtschaftlichkeit. Erdgas-Biogas als Treibstoff ist eine jetzt verfügbare, umweltfreundliche Lösung im Zeitalter der Energiezukunft. In der Schweiz setzt sich Erdgas im Durchschnitt aus 20 Prozent Biogas und 80 Prozent Erdgas zusammen. Damit werden gleich zwei Vorteile miteinander kombiniert: Erstens gehört in der Schweiz aus biogenen Abfall- und Reststoffen hergestelltes Biogas zu den erneuerbaren Treibstoffen mit der besten Ökobilanz überhaupt, und zweitens ist Erdgas mit 25 Prozent weniger CO2 der in der Verbrennung sauberste fossile Treibstoff. Die Transport- und Speicher-Infrastruktur kann in Zukunft zu den Problemlösern unseres Energiesystems gehören. Das Netz bietet damit einen Beitrag zu einer gesamtwirtschaftlichen Optimierung des Energiesystems und hilft, die CO2-Ziele zu erreichen.


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Mit Energie in die Zukunft – Ausbildung im Wandel

Das Weiterbildungsangebot im Energiebereich der NTB Interstaatliche Hochschule für Technik Buchs wurde durch den neuen Kurs «CAS Energie digital» erweitert und durch eine Kooperation mit der Hochschule Kempten wird neu der Zugang zum M.Eng.-Abschluss ermöglicht.
tnb
Die NTB Interstaatliche Hochschule für Technik Buchs bietet seit 2007 den berufsbegleitenden Studiengang «Master of Advanced Studies (MAS) in Energiesysteme» an, der sich aus einzelnen Zertifikatskursen (CAS) zusammensetzt. Die technische Tiefe und der Praxisbezug stehen an der NTB im Vordergrund. Um der aktuellen Entwicklung gerecht zu werden, wurde das Angebot der NTB nun ausgebaut.

Ziel des neuen Kurses «CAS Energie digital»
Unsere Energieversorgung wird durch das Aufkommen der erneuerbaren Energien zunehmend dezentral und komplex. Die Digitalisierung im Energiebereich führt zu einer Vernetzung von Anlagen, Geräten und Komponenten, die es erlaubt, diese intelligent und automatisiert zu steuern. Je mehr Energie wetterabhängige Solar- und Windkraftanlagen liefern, umso wichtiger wird es, Nachfrage und Angebot von Energie aufeinander abzustimmen, um Anlagen und Geräte effizienter zu bewirtschaften. Die breite Erfassung von Daten mit Sensoren ermöglicht es, Prozesse zu überwachen und die unterschiedlichen Erzeuger, Speicher und Verbraucher eng miteinander zu verbinden, gemeinsam zu optimieren und die Gesamteffizienz zu steigern. Ziel des neuen Kurses ist die Kompetenzvermittlung für IT-gestützte Analyse und Optimierung von Energiesystemen. Mit einer einfachen Prototypenerstellung sollen Berührungsängste des Energie-Ingenieurs gegenüber der IT durch Aufbau und Programmierung eines einfachen Systems abgebaut werden.

Internationale Kooperation mit der Hochschule Kemptenn
Die Nachfrage nach hochwertigen international anerkannten Abschlüssen hat sich in den letzten Jahren verstärkt. Die NTB und die Hochschule für angewandte Wissenschaften Kempten sind nun eine schweizweit einzigartige Kooperation in der berufsbegleitenden Energiemasterausbildung eingegangen, um den Studierenden auch eine Perspektive zu eröffnen, die über den Schweizer MAS-Abschluss hinausgeht.

Studierende des Masterstudiengangs «Energiesysteme» der NTB, die über einen «Bachelor of Science»-Abschluss verfügen, können nun unter Anrechnung der an der NTB erworbenen Studienleistungen in den Masterstudiengang «Energiesysteme und Energiewirtschaft » der Hochschule Kempten einsteigen und den international anerkannten Abschluss «Master of Engineering (M.Eng.)» erreichen.

Nächste Kursbeginne:
CAS Elektrische Energiesysteme Februar 2019
CAS Energie digital September 2019
CAS Energie und Wirtschaft September 2019
CAS Wärmepumpen / Kältetechnik Februar 2020

Weitere Informationen: www.ntb.ch/energiemaster


NTB Interstaatliche Hochschule für Technik Buchs
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9471 Buchs
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