MethQuest

Erzeugung und Einsatz von Methan aus erneuerbaren Quellen in mobilen und stationären Anwendungen.

Gegenstand des Leitprojekts MethQuest sind die Einführung und der Markthochlauf von methanbasierten Kraftstoffen (EE-Methan), die mithilfe erneuerbarer Energiequellen (EE) ohne fossilen Kohlenstoff hergestellt werden. Es besteht aus sechs verschiedenen Verbundprojekten und wird seitens des BMWi gefördert. Das Fraunhofer IEG arbeitet im Verbund 6 MethSys, der Energiesystemanalyse, mit.

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© MethQuest
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Übersicht der MethQuest Aktivitäten.

MethSys - Systemanalyse

Im Verbund MethSys wird auf gesamtwirtschaftlicher Ebene untersucht, welche Auswirkungen die großflächige Einführung von alternativen Kraftstoffen haben würde. Dazu werden auch Ergebnisse aus den anderen Verbünden verwendet, sodass MethSys einen umklammernden Charakter für das Leitprojekt hat. Entscheidend für die Arbeiten in MethSys ist, dass bislang getrennte Modelle, die jeweils nur Teilbereiche des Energiesystems wie Strom- oder Gasnetze abgebildet haben, weiterentwickelt und verknüpft werden. Die Partner erarbeiten so einen gegenüber dem bisherigen Stand weitaus umfangreicheren Modellverbund, der in der Lage ist, mögliche Entwicklungen von EE-Methan im Energiesystem auch kostenseitig quantitativ umfassend abzubilden.

Die Arbeiten schließen unter anderem eine Markthochlaufsimulation von alternativen Kraftstoffen sowie eine Abschätzung des Erzeugungspotenzials von EE-Methan ein. Dazu analysieren die Partner auch den regionalen Ausbaubedarf der Strom- und Gasnetze, um eine realistische Aussage über die gesamtwirtschaftlichen Kosten der Einführung von EE-Methan treffen zu können. Auch die engmaschige regionale Modellierung der Infrastruktur mit Hilfe von einem GIS-Modell sowie deren Rückkopplung mit einer zeitlich hochauflösenden Gesamtenergiesystemmodellierung, erweitert um detaillierte Gas- und Stromverteilnetze und Gastransportnetze, ist ein zentrales Ziel des Vorhabens.

Des Weiteren ist eine Analyse der Markt- und gesellschaftlichen Akzeptanz für EE-Methan, bezogen auf Anwendungen und Infrastruktur für Schifffahrt und Güterverkehr auf der Straße, Bestandteil der Arbeiten. Das Vorhaben stellt einen der ersten Ansätze überhaupt dar, die Akzeptanz für EE-Methan systematisch und unter Einsatz aktueller sozialwissenschaftlicher Methoden und Theorien zu ermitteln.

Für das Erreichen der Klimaschutzziele sind nicht einzelne Kennzahlen, wie die Effizienz einer PtG-Anlage, entscheidend, sondern die Ökobilanz des gesamten Energiesystems unter Einbeziehung der gesamten Wertschöpfungskette von EE-Methan. Daher analysiert MethSys die Ökobilanz (Life-Cycle-Analysis) sowohl von der EE-Methanerzeugung (MethFuel), als auch von den Anwendungen z.B. von Motoren in Straßenfahrzeugen (MethCar), von Blockheizkraftwerken (MethPower) und von Schiffsmotoren (MethMare). Außerdem quantifizieren die Partner das CO2-Einsparpotenzial von EE-Methan gegenüber fossilem Erdgas.

Durch die interdisziplinären Arbeiten in MethQuest, die enge Vernetzung der sechs Verbünde und die Vielzahl an beteiligten Industriepartnern und Forschungsinstituten, die sich mit der Entwicklung von Technologien beschäftigen, können die Modelle auf einer bisher einzigartigen Datenbasis aufbauen, welche eine umfassende Analyse dieses komplexen Systems und der Wirkungsmechanismen erlaubt.

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Projektpartner

In Zusammenarbeit mit Energy Systems Analysis Associates ESA2, DBI-Gas und Umwelttechnik gGmbH, Leipzig, DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), Fraunhofer ISI, Fraunhofer IBP, Fraunhofer ASt.