Wassermann, Timo
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Item type:Publication, Multikriterielle Bewertung von Elektrolyse- und CO2-Capture Technologien für eine Power-to-Methanol Prozesskette(2020-06); ; Im Kontext der Energiewende und aktuellen Anstrengungen zur Reduktion von Treibhausgasemissionen erfahren Power-to-X Prozesse zunehmend Beachtung, da Sie die Minderung von Emissionen in schwer zu defossilisierenden Sektoren wie der chemischen Industrie oder dem Flugverkehr ermöglichen. Die Auswahl geeigneter Technologiealternativen für die Prozessstufen der Wasserstofferzeugung und der CO2-Abscheidung stellt unter Berücksichtigung multipler Kriterien eine Herausforderung in der Gestaltung solcher Power-to-X Prozesse dar. Im Rahmen dieser Arbeit wird eine multikriterielle Bewertung im Rahmen einer Fallstudie für verschiedene Elektrolyse und CO2-Capture Technologien auf Basis ökonomischer, ökologischer und technischer Kriterien vorgenommen. Die ausgewählte Fallstudie betrachtet den Anwendungsfall einer Power-to-Methanol Prozesskette am Standort der Raffinerie Heide in Schleswig-Holstein. Die Analyse und Bewertung werden auf Basis der etablierten Methoden des Analytical Hierarchy Process und der Nutzwertanalyse durchgeführt. Für den Prozessschritt der Wasserstofferzeugung wurden die alkalische und die Protonen-Austausch-Membran-Elektrolyse jeweils in einer Hoch- und einer Niederdruck Ausführung berücksichtigt. Für die CO2-Abscheidung wurde zwischen einem Niedertemperatur Direct Air Capture Verfahren und einer Abscheidung aus dem raffinerieeigenen Kraftwerksrauchgasstrom mittels Aminwäsche differenziert. Die Analyse zeigt, dass eine atmosphärisch betriebene alkalische Elektrolyse, unter Berücksichtigung von insgesamt 10 Kriterien, die präferierte Technologie zur Wasserstoffbereitstellung darstellt. Kohlenstoffdioxid sollte entsprechend der ausgeführten Bewertung unter Berücksichtigung von 6 Kriterien vorzugsweise durch Aminwäsche aus den raffinerieeigenen Kraftwerksrauchgasen abgeschieden werden.ReportBand:223298 167 - Some of the metrics are blocked by yourconsent settings
Item type:Publication, Analyse und Bewertung der Resilienz urbaner Wärmeversorgungskonzepte – Methodenentwicklung und AnwendungDie Energiewende weg von einem auf fossilen Brennstoffen basierenden und hin zu einem erneuerbaren, sektorgekoppelten Energiesystem bringt erhebliche strukturelle Anpassungen und Unsicherheiten mit sich. Resilienz, als Leitkonzept für entsprechende Transformationsprozesse, eröffnet Möglichkeiten der Vorbereitung auf unbekannte Stressoren und nichtlineares Verhalten komplexer Systeme. Folglich ist eine vergleichende Bewertung der Resilienz für die Ausgestaltung und Umsetzung resilienter Energiesysteme von zentraler Bedeutung. Zu diesem Zweck wurden ausgewählte resilienzsteigernde Strukturen und Funktionalitäten (Diversität, Redundanz, lose Kopplungen), die einen Vergleich des Resilienzgrades verschiedener Wärmeversorgungsszenarien ermöglichen, anhand von Bewertungsindikatoren erfasst und gegenübergestellt. Die Analyse der Wärmeversorgungsszenarien zeigt auf lokaler Ebene eine deutlich eingeschränkte Verfügbarkeit erneuerbarer Wärmequellen in Stadtbezirken. Daraus ist abzuleiten, dass zukünftig ein bedeutender Anteil des Wärmebedarfs durch eine strombasierte Versorgung aus überregional erzeugtem regenerativem Strom gedeckt werden muss. Die ausgeführte Bewertung zeigt, dass die Werte für die Indikatoren Diversität sowie lose Kopplung von Fernwärmesystemen durch Anstrengungen zur Defossilisierung abnehmen. Im Gegensatz dazu nimmt die Redundanz entsprechender Systeme zu, da eine höhere installierte Leistung erwartet wird, die auf eine Vielzahl kleiner dezentraler Einheiten verteilt ist.ReportBand:225313 164