Gazenergie

3. Jahresbericht 2019

Forschung & Entwicklung (FOGA)
Gaswirtschaft erforscht zukunftweisende Technologien

Gaswirtschaft erforscht zukunftweisende Technologien

Im Frühjahr 2019 wurde in Zuchwil (SO) auf dem Areal des Hybridwerks der Regio Energie Solothurn eine Forschungsanlage zum Power-to-Gas-Verfahren in Betrieb genommen. Dabei wurde erfolgreich die biologische Methanisierung von Wasserstoff erprobt. Das Bundesamt für Energie zeichnete die Anlage mit dem renommierten Schweizer Energiepreis Watt d'Or aus.

Das Projekt in Zuchwil ist Teil des europäischen Forschungsprojekts STORE&GO, das 2016 im Rahmen von Horizon 2020, dem Forschungs- und Innovationsprogramm der EU, lanciert wurde. 27 Projektpartner aus sechs europäischen Ländern haben sich dabei das Ziel gesetzt, die Power-to-Gas-Technologie zu weiterzuentwickeln. Während in anderen Forschungsprojekten von STORE&GO in Europa chemische Verfahren entwickelt werden, erfolgte das Power-to-Gas-Verfahren in Zuchwil über eine biologische Methanisierung: Archaeen, einzellige Organismen, verwandeln Wasserstoff, der aus dem Hybridwerk bezogen wird, in Methan. Im Januar 2020 zeichnete das Bundesamt für Energie die Anlage mit dem Schweizer Energiepreis Watt d'Or aus.

Mit ihrem Forschungs-, Entwicklungs- und Förderfonds (FOGA) unterstützt die Schweizer Gaswirtschaft zukunftsweisende Energieprojekte. Der Fonds ist ein wichtiges Instrument, um die Zukunftsthemen der Branche anzugehen. Schwerpunkte der Förderung liegen auf den Bereichen erneuerbare Gase, Netze und Energieeffizienz. Wichtig dabei ist, dass diese Themen auch an Hochschulen, Forschungsinstituten sowie der Verwaltung verankert werden. 2019 konnten mit der Unterstützung des FOGA wiederum mehrere neue Projekte gestartet werden. Ein Überblick:

Methanemissionen

Der Bund ist verpflichtet, ein jährlich zu aktualisierendes Inventar an Treibhausgasen zu führen. Nebst Emissionen, die durch Abgase oder Unterhalt bedingt sind, müssen darin auch diffuse Verluste berücksichtigt werden, wie sie zum Beispiel durch Leckage oder Undichte verursacht werden. Die Schweizer Gaswirtschaft hat nun mit dem Bundesamt für Umwelt (BAFU) vereinbart, zwecks Führung dieses Inventars sowie weiterer Statistiken, Daten zu den Methanemissionen zu liefern, die im Schweizer Erdgasnetz anfallen.

Das Projekt hat zum Ziel, das Berechnungsmodell auf eine neue Basis zu stellen. Erkenntnisse aus europäischen Projekten werden ebenfalls berücksichtigt werden. Es soll künftig möglich sein, die Emissionen eines einzelnen Netzes, zum Beispiel eines lokalen Verteilers, getrennt von der gesamten Lieferkette abzuschätzen. Aus den so gewonnen Informationen und mit Hilfe weiterer Daten sollen zu einem späteren Zeitpunkt geeignete Massnahmen zur effektiven Senkung der Emissionen empfohlen werden.

Verflüssigtes Biogas für Lastwagen

Bis fossilfreie Biogas-Transporte zu betriebswirtschaftlich sinnvollen Kosten möglich werden, sind noch viele Fragen zu klären. Aus diesem Grund hat Lidl Schweiz und das Logistikunternehmen Krummen Kerzers AG ein Forschungsprojekt ins Leben gerufen, um die Technik und den Bio-Treibstoff wissenschaftlich fundiert zu analysieren. Für Forschungszwecke werden in regelmässigen Abständen Lastwagen mit verflüssigtem Biogas (LBG) eingesetzt und gemeinsam mit der Hochschule Rapperswil untersucht.

Lidl Schweiz und Krummen Kerzers AG haben zudem die ersten beiden LNG-Tankstellen für verflüssigtes Erdgas (Liquefied Natural Gas, LNG) in der Schweiz eröffnet. Als Demonstrationsprojekt wurde im Juni 2019 die erste Tankstelle mit verflüssigtem Biogas befüllt. Damit konnte gezeigt werden, dass es bereits heute technisch und logistisch möglich ist, Transporte im Schwerlastverkehr fossilfrei betreiben zu können. Bis die Wirtschaftlichkeit für verflüssigtes Biogas gegeben ist, wird Lidl Schweiz in Zusammenarbeit mit seinen Partnern die Flüssiggas-LKW-Flotte mit LNG betreiben. Dieses ist ab sofort einsatzbereit und bietet eine sinnvolle Brücke in eine nachhaltigere Zukunft.

Schwerpunktthema Wasserstoff

Wasserstoff ist eines der Schwerpunktthemen der Gasbranche, um die Gasversorgung längerfristig klimaneutral zu gestalten. Der Anteil an Wasserstoff ist heute im Schweizer Verteilnetz jedoch auf 2 Prozent beschränkt. Dieser soll erhöht werden, um den Anteil erneuerbarer Gase zu steigern und einen Betrag zu leisten, das Gasnetz zu dekarbonisieren. In einer Vorstudie soll das vorhandene Wissen zu Wasserstoff-Einspeisung aufbereitet und bewertet werden. Insbesondere der Einfluss auf das Gasnetz selbst, die Hausanschlüsse und andere Gasanwendungen wie Prozesskunden oder Erdgastankstellen stehen im Vordergrund.

Ökologische Bewertung von Heizsystemen

Mit der Studie «Ökologische Bewertung von Heizsystemen» konnte ein Projekt erfolgreich abgeschlossen werden. Dabei wurden der Umweltfussabdruck verschiedener Heizsysteme sowie die Wirksamkeit unterschiedlicher Verbesserungsmassnahmen mit der Methode der Ökobilanz ermittelt und miteinander verglichen. Im Rahmen der Studie wurden auch die klimarelevanten Emissionen von Biogas neu bewertet. Dabei zeigte sich, dass die neuen Daten um 50 Prozent tiefer liegen als die bisherigen. Mit 100 Prozent Biogas betriebene Heizungen gehören somit zu den Systemen, die am besten abschneiden.

Gasmotor weiterentwickelt

Die FPT Motorenforschung AG in Arbon und die Empa arbeiten an der Weiterentwicklung eines CNG-Motors (Compressed Natural Gas), wie er häufig in Lieferwagen eingesetzt wird. Ziel ist es, den Wirkungsgrad des Motors deutlich zu verbessern. Im Rahmen eines FOGA-Projektes wurde dabei eine vielversprechende Schweizer Entwicklung, der sogenannte Comprex-Druckwellenlader, eingebaut. Dieser ist eine Alternative zum Turbolader. Die Technologie wurde in den 80er-Jahren von ABB/BBC entwickelt und in Fahrzeugen eingesetzt. Das Schaffhauser Unternehmen Antrova AG hat die Technologie in den vergangenen Jahren weiterentwickelt. Im Rahmen des FOGA-Projektes wurden bei der Empa in Dübendorf Versuche mit dem Motor erfolgreich durchgeführt. Dabei wurden die weiteren Schritte für die Weiterentwicklung identifiziert.

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