Power to Gas: Neues Gas in alten Leitungen – Werkstofffragen
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (9/2014)
Die zentrale Frage der Umstellung auf erneuerbare Energien ist die Speicherung von Strom. Bezogen auf Erzeugung und Bedarf lässt sich Strom nicht so einfach speichern, wie das bei den Energieträgern Gas, Öl und Kohle möglich ist und ständig praktiziert wird. Eine reizvolle Möglichkeit ist die Umwandlung des Überschussstroms in Wasserstoff, der in das bestehende Erdgasnetz eingespeist werden kann. In dieser Veröffentlichung sollen im Wesentlichen Werkstofffragen und Fragen der Sicherheit des bestehenden Netzes unter diesen neuen Beanspruchungen betrachtet werden.

Netzstrategien für Betreiber von Energienetzen – Netzzustandsmonitoring – Teil 3 von 4
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (9/2014)
In Teil 1 der Veröffentlichungsreihe wurden die Akteure und Rollen beschrieben, die am Instandhaltungsprozess beteiligt sind, und die Interaktion zwischen diesen Stakeholdern aufgezeigt. Der dritte Teil knüpft direkt daran an und veranschaulicht, wie der Netzzustand durch den Asset Manager überwacht und prognostiziert werden kann und wie diese Informationen in den Instandhaltungsprozess eingebunden werden können. Kern dieses sogenannten Netzzustandsmonitorings sind technische Kennzahlen bzw. Indikatoren, die vergleichend über die Zeit eine Aussage zum Zustand eines Netzes ermöglichen.

Underground Sun Storage: Erneuerbare Energie untertage speichern
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (9/2014)
Der zunehmende Ausbau der erneuerbaren Energiegewinnung aus Sonne und Wind erfordert zukunftsweisende saisonale Speicherlösungen. Untertage-Gasspeicher sind bereits heute sichere und verlässliche großvolumige Energiespeicher. Die Power-to-Gas-Technologie macht die Umwandlung überschüssiger elektrischer Energie in Wasserstoff bzw. synthetisches Methan möglich. Im Forschungsprojekt „Underground Sun Storage“ wird die Speicherfähigkeit von Wasserstoff als Beimengung zu Erdgas/synthetischem Methan in Porenlagerstätten erforscht.

Tiefspeicherdimensionierung unterirdischer Pumpspeicherwerke – Numerische Modellierung
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (8/2014)
Pumpspeicherwerke stellen eine großmaßstäbliche Möglichkeit der Energiespeicherung dar. Durch neuartige Konzepte sollen topographieunabhängige Bauweisen ermöglicht werden. Eines dieser Konzepte sieht eine Anordnung von unterirdischen Speichereinheiten als Unterbecken vor. Hierfür wurde an der RWTH Aachen ein numerisches 3-D-Modell zur hydrodynamischen Optimierung entwickelt und anhand verfügbarer experimenteller Untersuchungen kalibriert. Inhalt dieser Arbeit ist der Aufbau des numerischen Modells sowie die Simulation und Validierung eines Füllprozesses.

Technisch-ökonomische Optimierung von flexiblen Biogaskonzepten im Kontext des EEG
© Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät Rostock (6/2014)
Mit der im EEG 2012 eingeführten Direktvermarktung und der Flexibilitätsprämie wurden weitere Anreize geschaffen, die auf eine stärker systemorientierte Stromeinspeisung von Biogasanlagen (BGA) abzielen. Inwieweit diese an Vor-Ort-Verstromungsanlagen formulierte Erwartungshaltung umgesetzt wird, entscheidet die Wirtschaftlichkeit über die Gesamtbetriebslaufzeit. Um sowohl Neu- als auch Bestandsanlagen in eine flexible Betriebsweise zu überführen, sind i.d.R. Investitionen in ein neues und/oder größeres BHKW, einen zusätzlichen Gas- und/ oder Wärmespeicher sowie weitere technische Komponenten notwendig. Die derzeitigen Analysen zeigen, dass die Flexibilitätsprämie im Rahmen des Marktprämienmodells den größten Anreiz für die flexible Strombereitstellung aus Biogasanlagen darstellt. Zudem können durch eine intelligente Managementoptimierung Mehrerlöse an der EPEX Spot SE und dem Regelenergiemarkt erzielt werden. Die Zusatzerlöse, die mit einer flexiblen Betriebsweise der BGA einhergehen, sind allerdings stark von der jeweiligen Anlage abhängig. Eine Verdopplung der installierten elektrischen Leistung stellt für eine durchschnittliche Modellanlage gegenwärtig die wirtschaftlich sinnvollste Variante dar.

Next Pool – ein virtuelles Kraftwerk zur Stromnetzstabilisierung
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (6/2014)
Zusammengeschlossen in einem virtuellen Kraftwerk können viele kleine Stromerzeuger, wie z. B. erdgas- oder biogasbetriebene Blockheizkraftwerke (BHKW), eine wichtige Rolle bei der Stromnetzstabilisierung spielen – durch Erbringung von Regelenergie, kurzfristige Einsatzoptimierung und viertelstundengenaue Bilanzkreisbewirtschaftung.

Netzstrategien für Betreiber von Energienetzen – Aufbau und Implementierung eines Instandhaltungsprozesses – Teil 1 von 4
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (6/2014)
Die Implementierung von Instandhaltungsprozessen im Unternehmen ist Voraussetzung für ein zuverlässiges und sicheres Betreiben von Energieversorgungsnetzen. Die vierteilige Reihe „ Netzstrategien für Betreiber von Energienetzen“ beschreibt den Aufbau eines Instandhaltungsprozesses, stellt Werkzeuge für die Erstellung einer Strategie und einer Planung vor, zeigt die Schnittstellen zu anderen Funktionsbereichen im Unternehmen auf und informiert über die notwendige Kommunikation zwischen diesen Funktionsbereichen. Im ersten Teil der Reihe wird der grundlegende Prozess einer Instandhaltungsplanung unter Zuhilfenahme des DVGW-Merkblattes G 403 vorgestellt und die Einbindung der Instandhaltung in das Prozessbild eines Netzbetreibers aufgezeigt.

Smart Grid: „SchwarmStrom“ entlastet das Verteilnetz
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (5/2014)
In einem der bislang umfangreichsten Smart-Grid-Praxistests in Deutschland haben der Netzbetreiber Stromnetz Hamburg und der Energieanbieter LichtBlick den Einsatz von intelligent gesteuerten „ZuhauseKraftwerken“ (Blockheizkraftwerken) im Hamburger Stromnetz erprobt. Ergebnis des zweijährigen Projektes: Der gezielte Einsatz flexibler Kraftwerke kann das lokale Stromnetz entlasten und so künftig Netzinvestitionen verringern.

Pilotprojekt zur Erdverkabelung eines 380-kV-Netzes in den Niederlanden
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (5/2014)
Die Verlegung von 380-kV-Erdkabeln ist die Ausnahme und wird für spezielle Strecken von kurzer Länge – beispielsweise in dicht bevölkerten Gebieten oder in Naturschutzgebieten – bislang noch in Form von Pilotprojekten realisiert. Im Randstad, einem Ballungsgebiet im Westen der Niederlande, sammelt der Stromnetzbetreiber TenneT inzwischen Erfahrungen mit innovativer Kabeltechnologie. Rund elf Leitungskilometer wurden hierfür erdverlegt verbaut. Es handelt sich dabei um Zwischenstücke einer Gesamttrasse von über 80 Kilometern Länge, die von Wateringen über Zoetermeer nach Beverwijk verläuft.

Nutzen von Smart-Grid-Konzepten unter Berücksichtigung der Power-to-Gas-Technologie
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (5/2014)
In der hier vorgestellten Studie wird untersucht, wie die Gasnetze die Stromnetze bei der Bewältigung der Herausforderungen durch die Energiewende unterstützen können. Als Lösungsansatz wird im Rahmen einer durch den DVGW geförderten Studie die Kopplung von Strom- und Gasnetzen auf Nieder- und Mittelspannungsebene an Modellstandorten betrachtet. Erforscht wird, in welchem Umfang Nutzen durch den intelligenten gekoppelten Betrieb von Strom- und Gasverteilungsnetzen entstehen kann.

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