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Die von der Natur gesteuerten, zwangsweise anfallenden Überschüsse an Wind- und Solarstrom, verbunden mit ebenso zahlreich auftretenden Versorgungslöchern werden zum größten Problem auf dem Weg zur Energiewende. Dabei zeigt sich die Natur der Elektrotechnik gegenüber als unbezähmbar.
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Eine Möglichkeit zur Nutzung der überschüssigen elektrischen Energie liegt in ihrer Umwandlung in Wasserstoff durch Wasserelektrolyse. Der Wasserstoff kann dann als brennbares Gas in Gaskraftwerken rückverstromt werden. Auch beschäftigen sich mehrere Projekte damit, aus Rauchgasen oder aus Biogas abgetrenntes Kohlendioxid mit Wasserstoff aus der Wasserelektrolyse zu hydrieren und so das Methan zurückzubauen.
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Die Wasserelektrolyse ist ein altbekanntes Verfahren zur Zerlegung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff. Wichtig ist dabei, dass das verwendete Speisewasser rückstandfrei zerlegt werden kann, d. h. völlig salzfrei ist. Prinzipiell kommt hier nur hochgereinigtes (destilliertes) Wasser in Betracht.
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Es ist heute üblich, das Speisewasser für die Wasserelektrolyse aus lokal verfügbarem Brauchwasser durch Umkehrosmose zu gewinnen. Bei den meisten Wasserqualitäten ist aufgrund des Mineralgehaltes eine mehrfache Behandlung notwendig. Angesichts des großen Wasserbedarfes bei der Elektrolyse (ca. 200 l Wasser je MW eingeleiteter elektrischer Energie) ist die Beschaffung und Reinigung des Speisewassers ein bedeutender Kostenfaktor bei der Wasserelektrolyse.
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Es wurde nun festgestellt, dass wässrige Kondensate aus Verbrennungsgasen von Wasserstoff und Kohlenwasserstoffen, da sie ähnlich wie destilliertes Wasser durch Kondensation von Wasserdampf erhalten werden, als Speisewasser für die Elektrolyse grundsätzlich geeignet sind.
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Zwar ist bei der Gewinnung, beim Sammeln, beim Transport und bei der Lagerung von solchem Kondenswasser darauf zu achten, dass Verunreinigungen, auch in Spuren, vor der Verwendung beseitigt werden. Da derartige Kondensate bisher eher als Abwässer behandelt und entsogt wurden ist Nachreinigung und Kontrolle erforderlich. Grundsätzlich ist aber die Aufbereitung von wässrigen Kondensaten, da gelöste Verunreinigungen wie Salze oder Säuren nur in Spuren vorhanden sind, für die Wasserelektrolyse wesentlich einfacher als die Aufbereitung von üblichem Brauchwasser.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit die Kondensation von Wasserdampf aus den Brandgasen der Verbrennung von Wasserstoff und/oder Wasserstoffverbindungen und der Einsatz des erhaltenen Kondenswassers als Speisewasser für die Wasserelektrolyse.
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Besonders geeignet sind die Kondensate, die bei der Verbrennung von Erdgas in Brennwertheizungen oder in Gaskraftwerken mit Kondensation erhalten werden. Bei der Verbrennung von Methan, dem Hauptbestandteil des Erdgases bilden sich aus einem Mol Methan 2 Mol Wasser und ein Mol Kohlendioxid. Je Kubikmeter Methan (Erdgas) sind dies ca. 1.8 l Wasser, die z. B. in Brennwertheizungen als Kondensat aufgefangen werden können. Das Kondenswasser aus Brennwertheizungen ist salzfrei, jedoch leicht sauer, verursacht durch gelöste Kohlensäure und Säuren aus den Oxidationsprodukten des Schwefels, welcher in Spuren im Erdgas enthalten ist. Gleiches gilt für das Kondenswasser aus Gaskraftwerken. Die Kohlensäure kann man austreiben und die schweflige Saure z. B. durch Anionenaustauscher entfernen.
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Bei Brennwertheizungen mit einer Leistung von ab 60 KW/h darf, je nach kommunalen Richtlinien, das Kondensat erst nach Neutralisation in das Abwasser geleitet werden. Es dürfte daher auch im Interesse von Betreibern solcher Brennwertheizungen liegen, das Kondensat zu sammeln und als Speisewasser für die Elektrolyse abzugeben. Bei 60 KW entstehen 5 l Wasser pro Stunde.
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Ein bevorzugter Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher das Sammeln und der Einsatz von Kondenswasser aus Brennwertheizungen und Gaskraftwerken mit Kondensation als Speisewasser für die Wasserelektrolyse, wobei Spuren von Säuren vorzugsweise durch Anionenaustauscher entfernt werden.
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Natürlich kann in einer Brennwertheizung oder in einem Gaskraftwerk mit Kondensation auch Wasserstoff verbrannt werden. Dann kann Wasser als Verbrennungsprodukt nach Kondensation direkt der Elektrolyse zugeführt werden. Dies gilt auch für Wasserstoff enthaltende Gasmischungen wie das aus der Kohlevergasung hervorgehende Synthesegas, das eine ägimolare Mischung aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid ist.
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Durch die Kopplung der Wasserelektrolyse mit einem Gaskraftwerk ergeben sich neben der Verfügbarkeit von salzfreiem Kondenswasser noch andere Synergismen. So kann die Elektrolyse zusammen mit dem Gaskraftwerk über den gleichen Transformator an das Hochspannungsnetz angeschlossen werden. Dabei wird für die Elektrolyse z. B. überschüssige Energie aus dem Hochspannungsnetz entnommen, heruntergespannt und in Wasserstoff umgewandelt, der über den Gasanschluss des Gaskraftwerkes in das Erdgasnetz eingespeist, mit dem Erdgas transportiert, gelagert und verbrannt werden. Dabei könnte die Eingangsspannung des Elektrolysegerätes der niedrigsten Ausgangsspannung des Transformators angepasst werden. Der ankommende Strom müsste dann für die Elektrolyse nur noch gleichgerichtet werden.
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Nach dem Einleiten von Wasserstoff in Erdgas entsteht ein fluktuierendes Gasgemisch mit schwankendem Wasserstoffgehalt und es muss an der Verbrauchsstelle der Wasserstoffgehalt bestimmt und die Gasdosierung auf diesen Wasserstoffgehalt abgestimmt werden. Erdgas (Methan) hat nämlich bezogen auf das Gasvolumen im Vergleich zu Wasserstoff die achtfache Dichte, den dreifachen Brennwert und den vierfachen Sauerstoffverbrauch.
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Bei der Kopplung arbeiten Gaskraftwerk und Elektrolyse im Wechsel. Während die Elektrolyse zur Verwendung überschüssiger elektrischer Energie im Netz eingesetzt wird, dient das Gaskraftwerk der Überbrückung von Versorgungslöchern. Gas, welches das Gaskraftwerk in dieser ersten Betriebsphase verbraucht, wird durch die Elektrolyse in der anschließenden zweiten Betriebsphase als Wasserstoff neu gebildet und in das Gasnetz zurückgeleitet. Das in der ersten Betriebsphase gesammelte und gereinigte Kondenswasser ist der Speicher für die Wasserelektrolyse und das Gasnetz ist der Speicher für das Gaskraftwerk. Gaskraftwerk und Wasserelektrolyse bilden ein Speicherkraftwerk.
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Der erfindungsgemäß gewonnene Wasserstoff kann auch, anstatt mit Erdgas vermischt in Verkehr gebracht zu werden, zur Hydrierung von Kohlenmonoxid oder Kohlendioxid zu Methan verwendet werden. Bei dem Rückbau von Methan aus Kohlendioxid mittels Hydrierung durch Wasserstoff bilden sich aus dem Kohlendioxid neben Methan 2 Mol Wasser, welches ebenfalls als Kondensat abgetrennt werden kann. Hieraus ergibt sich die Möglichkeit, in einem „chemischen Speicherkraftwerk” das Methan aus seinen beiden Verbrennungsprodukten Kohlendioxid und Wasser gemäß folgender Reaktionsgleichungen quantitativ zu rekonstruieren (im folgenden Text Rk. 1. bis Rk. 3. genannt):
| 1. | Verbrennung von Methan (Gaskraftwerk) | CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O |
| 2. | Wasserelektrolyse | 4H2O = 4H2 + 2O2 |
| 3. | Rekonstruktion (Hydrierung) von Methan | CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O |
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Man erkennt, dass in Reaktion (Rk.) 1. und 3. jeweils 2 Mol Wasser (H2O) entstehen, welche die in der Gesamtbilanz erforderlichen 4 Mol Wasser in Reaktion 2 ergeben, die man für die 4 Mol Wasserstoff zur Rekonstruktion von Methan in Reaktion 3 benötigt. Das ebenfalls als salzfreies Kondensat anfallende Wasser aus Reaktion 3. wird bei der Wasserelektrolyse in Rk. 2. mitverwendet. Erfindungsgemäß kann das Wasser genau in der richtigen Menge gewonnen werden.
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Ein solches chemisches Speicherkraftwerk besteht aus einem Gaskraftwerk (Reaktion = Rk. 1.), einem Speicher für Kohlendioxid sowie einem Speicher für das Kondenswasser, einer Wasserelektrolyse (Rk. 2.) und einer Anlage zur Hydrierung von Kohlendioxid (Rk. 3.).
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Die Speicherung überschüssiger elektrischer Energie und die Deckung von Versorgungslöchern oder Bedarfsspitzen findet erfindungsgemäß in zwei aufeinanderfolgenden Betriebsphasen statt:
In der ersten Betriebsphase (Rk. 1.) wird aus dem Gasnetz Erdgas entnommen und im Gaskraftwerk verstromt. Die in das Stromnetz eingeleitete Energie kann Versorgungslöcher decken. Die entstandenen 2 Mol Wasser werden kondensiert, neutralisiert und gespeichert. Anschließend wird das Kohlendioxid (1 Mol) aus den Rauchgasen getrennt und gespeichert.
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In der zweiten Betriebsphase wird das gespeicherte Wasser, vereint mit den 2 Mol Wasser aus Rk. 3. (aus einem vorangegangenen Zyklus) nach Rk. 2. durch Elektrolyse mit überschüssiger elektrischer Energie in Sauerstoff und Wasserstoff zerlegt und der Wasserstoff hydriert gemäß Rk. 3 das Kohlendioxid. Methan wird gebildet und nach Trocknung, d. h. nach Kondensation und Abtrennung der 2 Mol Wasser (Rk. 3.), in das Erdgasnetz eingeleitet.
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Die Reaktionen 1. bis 3. bilden einen geschlossenen chemischen Kreislauf. Das in Rk. 1 verbrannte Erdgas wird in Rk. 3. vollständig als Methan zurückgebildet und in das Gasnetz zurückgeleitet.. Kohlendioxid wird nicht freigesetzt. Wasser bildet sich immer von Neuem in der richtigen Menge.
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Auch der in Rk. 2. gebildete Sauerstoff kann in den Kreislauf einbezogen werden und in Rk. 1. die Verbrennungsluft ersetzen. Der Vorteil dabei ist, dass in Abwesenheit von Luftstickstoff keine Stickoxide gebildet werden. Stickoxide sind weitaus klimaschädlicher als Kohlendioxid. Zur Kontrolle der dann erhöhten Brennertemperatur kann Wasser, z. B. aus den Kondensaten, beim Brennvorgang zugesetzt werden. Sowohl das Wasser als auch die Verdampfungswärme können dann bei der Kondensation zurückgewonnen werden. Natürlich kann hier auch Frischwasser zugesetzt werden, nach dessen Kondensation zusätzliches Speisewasser gewonnen werden kann. Der Sauerstoff aus der zweiten Betriebsphase muss dann für die erste Betriebsphase des nachfolgenden Zyklus gespeichert werden.
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Ein weiteres chemisches Speicherkraftwerk birgt Rk. 2., indem man sie wechselweise von links nach rechts oder von rechts nach links ablaufen lässt. Lässt man sie nach links ablaufen, so wird in der ersten Betriebsphase Wasserstoff verstromt und das gebildete Wasser gespeichert, welches dann in der zweiten Betriebsphase in der Wasserelektrolyse wieder in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt wird. Wegen der höheren Energiedichte von Wasserstoff im Vergleich zu Methan ist bei seiner Verbrennung Wasser (Kondensat) beizufügen. Wasser und Verdampfungsenergie könne dann bei der Kondensation der Brandgase zurückgewonnen werden.
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Bei der Verbrennung von Wasserstoff in Anwesenheit von Stickstoff (Verbrennungsluft!) wird die Bildung von Stickoxiden besonders begünstigt und deshalb ist gerade hier die Verbrennung mit dem ohnehin in der passenden Menge vorhandenen Sauerstoff vorzuziehen. Allerdings muss dann nach der Wasserelektrolyse sowohl der Wasserstoff auch der Sauerstoff gespeichert werden. Dies ist vor Allem beim Wasserstoff wegen des zu beherrschenden großen Gasvolumens und des tiefen Siedepunktes problematisch. In Betracht zu ziehen ist hier eine Speicherung des Wasserstoffes in Erdgaslagern, entweder zusammen mit dem Erdgas (mit anschließender Trennung) oder nach dessen Verdrängung.
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Zusammengefasst werden durch das bei der Verbrennung von Erdgas (oder Wasserstoff) gesammelte und gespeicherte Kondenswasser drei verschiedene Typen von Speicherkraftwerken ermöglicht:
- 1. Das Speicherkraftwerk besteht aus einem Gaskraftwerk und der Wasserelektrolyse. Der hergestellte Wasserstoff wird in das Gasnetz eingeleitet, breitet sich im Gasnetz aus und wird anteilmäßig bei Bedarf vom Gaskraftwerk rückverstromt. Bezogen auf die Rückverstromung liegt der Wirkungsgrad mit geschätzten 60% beim Gaskraftwerk und 80% beider Wasserelektrolyse in Summa bei etwa 50%. Weil nur Wasser gespeichert werden muss ist es die technisch einfachste Möglichkeit und durch die direkte Verwertung des Wasserstoffes auch die effizienteste. Laut geltender Norm dürfen bis zu 5% (geplant sind 10%) Wasserstoff in das Erdgas eingeleitet werden. Bei größeren Anteilen an Wasserstoff, insbesondere wenn es sich um fluktuierende Mischungen handelt, sind, wie bereits beschrieben, Vorkehrungen an der Verbrauchsstelle treffen.
- 2. Der unter 1. erhaltene Wasserstoff wird in einem „chemischen Speicherkraftwerk” mit Kohlendioxid zu Methan umgesetzt und das Methan wird in das Gasnetz eingespeist. Dies bedeutet gegenüber 1. nicht nur den zusätzlichen Verfahrensschritt der Hydrierung, sondern es muss auch Kohlendioxid unter Druck gespeichert werden. Beides ist mit Kosten verbunden und der Wirkungsgrad dürfte sich um geschätzte 10% verringern. Der enorme Vorteil dieser Technik liegt jedoch darin, dass das erhaltene Methan ohne Einschränkungen in das Gasnetz eingeleitet und verbraucht werden kann. Außerdem wird das im Gaskraftwerk verbrannte Erdgas quantitativ aus dem Kohlendioxid der Verbrennung zusammen mit dem Kondenswasser rekonstruiert und in das Gasnetz zurückgeleitet. Die Gesamtanlage arbeitet emissionsfrei.
- 3. Speicherkraftwerk wie 1. Im Gaskraftwerk wird ausschließlich der Wasserstoff verbrannt, der aus der Elektrolyse des Kondenswassers aus seinen Verbrennungsgasen gewonnen und zurückgeführt wird. Dies setzt einen Wasserstoffspeicher mit enormem Volumen voraus. Denkbar ist eine solche Anlage, die isoliert betrachtet das einfachste der hier beschriebenen Speicherkraftwerke ist, in Reichweite eines Erdgaslagers, in das Wasserstoff „umgefüllt” wurde.
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Bevorzugt wird das unter 2. beschriebene chemische Speicherkraftwerk, da es sich nahtlos in die bestehende Technologie und Logistik des Erdgases einfügt, eine ausreichende Speicherkapazität erreicht und, obwohl es Erdgas/Methan verbrennt, dieses dennoch nicht verbraucht und kein Kohlendioxid freisetzt. Das Gaskraftwerk arbeitet auf der Emissionsstufe eines Wasserkraftwerkes.
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Bevorzugter Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit die Gewinnung von Speisewasser für die Wasserelektrolyse aus den Rauchgasen eines Gaskraftwerkes, dadurch gekennzeichnet, dass in einem chemischen Speicherkraftwerk, bestehend aus einem Gaskraftwerk, einem Speicher für Kohlendioxid und einem Speicher für das Kondenswasser, einer Wasserelektrolyse und einer Anlage zur Hydrierung von Kohlendioxid in einer ersten Betriebsphase durch das Gaskraftwerk Erdgas aus dem Gasnetz entnommen und verstromt wird, in den Rauchgasen der gebildete Wasserdampf kondensiert und das Kohlendioxid abgetrennt wird und Kondenswasser sowie Kohlendioxid gespeichert werden und in einer zweiten Betriebsphase das gespeicherte Kondenswasser durch Wasserelektrolyse in Wasserstoff überführt wird und der Wasserstoff mit dem gespeicherten Kohlendioxid zu Methan umgesetzt wird und das Methan in das Gasnetz eingespeist wird.
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Die Bedeutung der beschriebenen chemischen Speicherkraftwerke wird mit der Ausbreitung erneuerbarer Energien aus Wind und Sonne stark zunehmen. Es lässt sich vorausahnen, ab wann fortdauernd entweder zu viel oder zu wenig Energie im Stromnetz sein wird. Eine bedarfsgerechte Energieversorgung wird dann nur mit Speicherkraftwerken erfolgen können. Dadurch wird auch die Bedeutung der Wasserelektrolyse und der erfindungsgemäßen Speisewassergewinnung zunehmen.
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Der Bedarf an Speisewasser in der vorgesehenen Anwendung der Wasserelektrolyse ist enorm. Angenommen, durch ein solches chemisches Speicherkraftwerk sind (in einer zweiten Betriebsphase) 1 Mio. KW überschüssige Energie durch Elektrolyse zu binden, so sind hierfür ca. 200000 l reinstes Wasser bereitzustellen. Man erkennt, dass für die Wirtschaftlichkeit der Wasserelektrolyse und damit des gesamten Verfahrens die Wirtschaftlichkeit der Gewinnung und Bereitung des Speisewassers von entscheidender Bedeutung ist. Erfindungsgemäß bedeutsam ist, dass dieses Speisewasser genau in der richtigen Menge, der richtigen Qualität, der richtigen Betriebsphase und in der Nähe seiner Verwendung gewonnen wird und darüber hinaus einfach zu speichern ist..
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Zwischen der Speicherung von Wasserstoff, Speisewasser und Kohlendioxid, der jeweiligen Speicherkapazität und des dazugehörigen technischen Aufwandes bestehen folgende Zusammenhänge:
In Rk. 1. bilden sich Kohlendioxid und Wasser. Beides wird aus den Rauchgasen abgetrennt und kann wie beschrieben gespeichert werden.
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In Rk. 2. bilden sich Wasserstoff und Sauerstoff. Beide Gase können gespeichert werden. Sauerstoff ist ein technisches Gas und kann unter Druck, auch als Flüssiggas gespeichert werden. Der Wasserstoff ist ein leichtes Gas mit tiefem Siedepunkt. Eine Speicherung als Flüssiggas kommt wegen des hohen Energieaufwandes bei der vorliegenden Verwendung nicht in Frage. Eine Speicherung als Gas ist wegen des enormen Volumenbedarfes nur unter Tage in Kammer- oder Porenlagern möglich, ähnlich wie Erdgaslager. Um ein Wasserstofflager einzurichten, muss das Ergas durch Wasserstoff verdrängt werden.
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In Rk. 3. bilden sich Methan und Wasser. Methan wird erfindungsgemäß in das Gasnetz eingespeist. Das Wasser wird zusammen mit dem Wasser aus Rk. 1. gespeichert oder, wenn Rk. 2. und Rk. 3 parallel verlaufen, nach Endreinigung / Endkontrolle direkt in Rk. 2. verbraucht.
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Bevorzugt wird, in der ersten Betriebsphase zunächst aus den Rauchgasen Wasser zu kondensieren und dann das Kohlendioxid, vorzugsweise durch Verflüssigen unter Druck, abzutrennen und beide getrennt zur Nutzung in der zweiten Betriebsphase zu speichern. Das Kohlendioxid wird unter Druck als Flüssiggas oder als festes Kohlendioxid aufbewahrt. Möglich ist auch, aus den Brandgasen das Wasser unter Druck zusammen mit dem Kohlendioxid flüssig abzutrennen, zusammen zu speichern und die Trennung erst vor der Elektrolyse des Wassers und der Hydrierung von Kohlendioxid vorzunehmen. Gelöst in Wasser nimmt der Partialdruck von Kohlendioxid ab.
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Wie bereits erwähnt werden bei der Speicherung von 1 Mio. KW etwa 200000 l Wasser elektrolytisch zerlegt. Proportional hierzu sind gemäß Rk. 3. etwa 140000 kg Kohlendioxid, die in einem der o. g. Aggregatzustände zu speichern wären. Als Gas sind dies etwa 75000 Kubikmeter bei Normaldruck, als Flüssiggas etwa 80 Kubikmeter Kohlendioxid.
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Es folgt, dass die einfachste Möglichkeit ist, das Kohlendioxid und das Wasser aus Rk. 1. zu speichern und in der zweiten Betriebsphase Rk. 2. und Rk. 3. simultan nebeneinander ablaufen zu lassen und den in Rk. 2. gebildeten Wasserstoff nach Rk. 3. ohne Zwischenspeicherung direkt mit Kohlendioxid vorzugsweise in einem kontinuierlichen Prozess zu Methan umzusetzen.
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Nach einer überschlägigen Rechnung, die Energieverluste bei den chemischen Reaktionen nicht berücksichtigt, werden aus 1 Mio. KW überschüssiger Energie ca. 75000 Kubikmeter Methan (bei Normaldruck) erhalten. Die dafür erforderlichen Rohstoffe Kohlendioxid und destilliertes Wasser werden in der Betriebsphase der Netzstabilisierung durch das Gaskraftwerk gewonnen.
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Überschüssige elektrische Energie fällt in zunehmendem Maße auch bei unflexiblen Kraftwerktypen an, wenn das Stromnetz wegen Überversorgung durch erneuerbare Energien vom Kraftwerk keine weitere Leistung aufnehmen kann. Dies verteuert bekanntlich die Energie und wird in Zukunft noch verstärkt der Fall sein, weil erneuerbare Energien im Stromnetz bekanntlich Vorrang haben.
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Solche unflexible Kraftwerktypen sind Kohlekraftwerke, insbesondere die leistungsstarken Braunkohlekraftwerke, sowie Kernkraftwerke. Diesen Kraftwerktypen kann eine Anlage zur Wasserelektrolyse oder ein erfindungsgemäßes chemisches Speicherkraftwerk an die Seite gestellt werden, wobei dann einerseits die überschüssige Energie des Kraftwerkes erfindungsgemäß in Wasserstoff oder in Methan überführt und diese in das Gasnetz abgegeben werden und im Wechsel dazu die zusätzliche Leistung des Gaskraftwerkes auftretende Versorgungslücken oder Bedarfsspitzen deckt. Man erkennt den zusätzlichen wirtschaftlichen Nutzen von solchen chemischen Speicherkraftwerken für bestehende Großkraftwerke: Nahezu wertlose überschüssige Energie wird in der einen Betriebsphase gesammelt und zeitversetzt für Versorgungslücken und Bedarfsspitzen in der folgenden Betriebsphase mit entsprechendem Mehrwert abgegeben. Kernkraftwerke, denen man ein chemisches Speicherkraftwerk an die Seite stellt, können dann auch in Zeiten fluktuierender erneuerbarer Energien in ihrem optimalen Wirkungsbereich gleichmäßig durchfahren.
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Eine weiteres Beispiel einer wirtschaftlichen Anwendung für ein chemisches Speicherkraftwerk findet sich bei der Energiegewinnung zur Erdgasverflüssigung in den Regionen mit Gasförderung in Nordafrika und am persischen Golf. Die Energie für die Gasverflüssigung wird dort in Gaskraftwerken erzeugt und das dazu benutzte Erdgas wird vom geförderten Erdgas abgezweigt.
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In den genannten Regionen steht im Überfluss Sonnenenergie zur Verfügung und es bietet sich an, Solaranlagen derart mit dem erfindungsgemäßen chemischen Speicherkraftwerk zu verbinden, dass nachts das Gaskraftwerk Energie sowie die Rohstoffe Kohlendioxid und Wasser liefert und tagsüber die Solaranlage Energie sowohl für die Erdgasverflüssigung, als auch für die Wasserelektrolyse und den Rückbau des in der Nacht verbrannten Erdgases aus Kohlendioxid und Wasser. Bei seiner Verflüssigung wird kein Erdgas mehr verbraucht. Unter Umweltgesichtspunkten ist dies eine emissionsfreie Erdgasverflüssigung. In Erdgas gedacht, ist dies mit einer 10 bis 15%igen Steigerung der Erdgasförderung gleichzusetzen und dies ohne gesteigerte Ausbeutung. Von besonderem Nutzen ist hier die erfindungsgemäße Verwendung der wässrigen Kondensate aus den Rauchgasen und der Kohlendioxid-Hydrierung. Es sei daran erinnert: Für jeden Kubikmeter des erfindungsgemäß zurückgebauten Methans werden ca. 5 l Wasser benötigt. In den genannten Wüstenregionen müsste ohne Verwendung der Kondensate das Wasser für die Elektrolyse mit einer fünfmal größeren Tankerflotte im Vergleich zu den Erdgas-(LNG-)Tankern herbeigeschafft werden.