Erneuerbare-Energieanlagen spielen beim Übergang zu sauberen Technologien und bei globalen Strategien zur Erreichung der Netto-Null-Ziele eine wichtige Rolle. Die Internationale Energieagentur (IEA) schätzt, dass der Anteil der erneuerbaren Energien an der weltweiten Stromerzeugung im Jahr 2020 auf 29 Prozent gestiegen ist¹. Besonders deutlich war der Zuwachs bei der Windenergie, deren Anteil im vergangenen Jahr um 17 Prozent (275 TWh) gestiegen ist, gefolgt von der Photovoltaik mit einem Plus von 12 Prozent (145 TWh). Die IEA erwartet für die kommenden Jahre eine Fortsetzung und Beschleunigung dieses Trends und geht davon aus, dass auf die erneuerbaren Energien bis 2026 fast 95 Prozent des Anstiegs der weltweiten Stromerzeugungskapazität entfallen werden.

Die flächendeckende Installation von EE-Anlagen wie Wind- und Solarparks ist jedoch in zweierlei Hinsicht problematisch. Die erste Herausforderung sind die wetterbedingten Schwankungen bei der Versorgung. Da wir nicht steuern können, wann der Wind weht oder die Sonne scheint, kommt es zu einem unregelmässigen Stromfluss, der nicht auf den Bedarf des Netzes abgestimmt ist. Die zweite Herausforderung besteht im Transport des Stroms über weite Strecken, für den eine umfangreiche, teure und materialaufwändige Infrastruktur benötigt wird. Das behindert den Bau von grossflächigen Photovoltaikanlagen in sonnenreichen Wüsten oder von Offshore-Windparks an windreichen Standorten, von wo der Strom über grosse Entfernungen zum Abnehmer transportiert werden muss.

Erneuerbare Energie speichern

Sulzer hat gemeinsam mit den Kunden Lösungen für diese beiden Probleme entwickelt – zum Beispiel im Rahmen eines bahnbrechenden Projekts für die Offshore-Energiespeicherung des niederländischen EE-Unternehmens FLASC. FLASC will erneuerbare Energie am Erzeugungsort speichern, um sie den Verbrauchern später bei grossem Energiebedarf in Spitzenzeiten zu liefern. So soll aus einer intermittierenden erneuerbaren Energiequelle eine zuverlässige, saubere Erzeugungsressource werden.

Sulzer liefert für dieses Projekt eine massgeschneiderte Lösung, bei der die erneuerbare Energie in verdichteter Luft und Wasser gespeichert wird und bei Bedarf abgerufen werden kann. Im Wesentlichen wird dabei Wasser in eine Vielzahl von mit Luft gefüllten Behältern gepumpt, um die Luft zu komprimieren. Dieser Pumpprozess wird so lange wiederholt, bis die Behälter mit einem Gemisch aus extrem verdichteter Luft und Wasser gefüllt sind. Bei Energiebedarf im Netz wird das Wasser dann über eine hydraulische Turbine sehr schnell abgelassen, wobei Strom für das Netz erzeugt wird.

Hauptkomponenten dieses Systems sind die Pumpen und die hydraulischen Turbinen, mit deren Hilfe die Luft komprimiert und die erzeugte Energie aufgenommen, gespeichert und wieder abgegeben wird. An Sulzer-Standorten in aller Welt wurde an der Entwicklung eines hochspezialisierten Pakets von Produkten gearbeitet, die zu einer skalierbaren, energie- und kosteneffizienten Plattform verbunden werden können und FLASC die Verwirklichung seiner Vision einer zuverlässigen Versorgung mit sauberer Energie ermöglichen.

Die Schifffahrt mit grünem Methanol dekarbonisieren

Daneben unterstützt Sulzer den dänischen Energieversorger European Energy beim Bau der weltweit ersten kommerziellen E-Methanol-Anlage als eine alternative Methode zur Speicherung erneuerbarer Energie. European Energy wandelt regenerativen Strom unter anderem aus Photovoltaikmodulen oder Windkraftanlagen in einem innovativen Verfahren in andere, besser speicherbare Energieformen um, namentlich in E-Methanol. Die Anlage in Kassö bei Apenrade im Süden Dänemarks wird mit Strom aus dem benachbarten 300-MW-Solarpark von European Energy versorgt und stellt den ersten Schritt zur gross angelegten Markteinführung dieses grünen Kraftstoffs dar, der für den Schiffsverkehr, den Strassentransport und die Chemieindustrie bestimmt ist.

Traditionell wird Methanol aus fossilen Energieträgern wie Erdgas und Kohle gewonnen. Aufgrund des hohen CO2-Ausstosses dieses Prozesses wurde in den letzten Jahren intensiv nach alternativen Methoden zur Umwandlung von erneuerbarer Energie in Methanol gesucht.

Als weltweiter Marktführer und Experte für Trenn- und Mischtechnologie wird Sulzer für die hochmoderne Anlage von European Energy zwei Destillationseinheiten mit kundenspezifischer Auslegung liefern. Diese Einheiten werden bei der Herstellung von E-Methanol mit extrem hohem Reinheitsgrad zur Verwendung in Verbrennungsmotoren und als chemischer Rohstoff, beispielsweise für die Kunststoffproduktion, eine Schlüsselrolle spielen und benötigen selbst nur sehr wenig Energie.

Die innovative Anlage wird mit einer Produktion von jährlich 32’000 Tonnen kohlenstoffneutralem Kraftstoff auf Kohlenwasserstoffbasis weltweit zur weiteren Dekarbonisierung des Frachtsektors beitragen. Die Hälfte der Gesamtproduktion der Anlage, 16’000 Tonnen pro Jahr, soll an A. P. Moller – Maersk geliefert werden und das erste mit grünem Methanol betriebene Containerschiff des Unternehmens mit Treibstoff versorgen. Das 172 Meter (564 Fuss) lange Feederschiff soll in Nordeuropa eingesetzt werden und Platz für mehr als zweitausend 20-Fuss-Container bieten.

Mit seiner hohen Energiedichte und guten Transportfähigkeit aufgrund seines geringen Gewichts bietet E-Methanol gleich für beide grossen Herausforderungen bei erneuerbaren Energien eine Lösung: für die Speicherung der erzeugten Energie für die spätere Nutzung und für den Transport der Energie von der EE-Anlage zum Verbrauchsort.

1 International Energy Agency: Global energy review 2021