Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI in Villigen in der Schweiz haben einen chemischen Reaktor entwickelt, der mit Solarstrom aus Wasser und Kohlendioxid synthetisches Erdgas für das Heizen von Wohngebäuden herstellt. Laut einer neuen Studie lohnt sich die Anlage auch für einzelne Mehrfamilienhäuser, teilt das PSI mit.
Die Anlage besteht im Wesentlichen aus zwei Komponenten: Ein PEM-Elektrolyseur (Proton Exchange Membrane) gewinnt per Elektrolyse aus Wasser reinen Wasserstoff. Ein kleiner chemischer Reaktor stellt aus dem Wasserstoff und Kohlendioxid Methan her, die Abwärme, die dabei frei wird, nutzt der Reaktor, um über einen Wärmetauscher das Brauchwasser für das Gebäude auf rund 80 Grad zu erhitzen. Das erzeugte Methan kann ins Erdgasnetz eingespeist oder gespeichert werden.
In einer neuen Studie wies Chemieingenieur Emanuele Moioli mit seinem Forscherteam nun nach, dass das Gerät – je nachdem, an welchem Ort der Schweiz es genutzt wird – zwischen 20% und 40% des jährlichen Energiebedarfs eines großen Wohnhauses decken kann. Dazu simulierte er in einem Computermodell den Einsatz des Systems in einem Haus mit 64 Haushalten auf 16 Stockwerken, das über eine 800 m² große Photovoltaikanlage auf Dach und Südfassade verfügt.
Die Technologie rentiert sich auch finanziell
Die steigenden Strom- und Gaspreise würden inzwischen dazu beitragen, dass die Anlage auch wirtschaftlich attraktiv wird, erklärt Moioli: „Als die Studie vor dem Ukrainekrieg erschien, lagen die Preise für Strom und Biogas noch so, dass die Anlage sich nicht gerechnet hätte. Doch inzwischen hat sich allein der Biogas-Preis auf 12 bis 15 Cent pro Kilowattstunde fast verdoppelt. Dadurch wäre die Anlage, eine Nutzungsdauer von 20 Jahren angenommen, heute schon rentabel.“
Finanziert wurde Moiolis Studie vom Schweizer Bundesamt für Energie im Rahmen des Projekts Untersuchungen zur dezentralen Einspeisung erneuerbarer Energien in der Stadt, im Mittelland und in den Alpen. (SP)
Quelle: PSI
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