@unpublished{GaertnerMarxSchubachGadereretal., author = {G{\"a}rtner, Sebastian and Marx-Schubach, Thomas and Gaderer, Matthias and Schmitz, Gerhard and Sterner, Michael}, title = {Introduction of an Innovative Energy Concept for low Emission Glass Melting based on Carbon Capture and Usage}, doi = {10.31224/2642}, abstract = {Due to the very high fossil energy demand, the glass industry is looking for innovative approaches for the reduction of CO2 emissions and the integration of renewable energy sources. In this paper, we present a novel power-to-gas concept, which has no impact on established melting processes and discuss it for this purpose. A special focus is set on the required CO2 capture from typical flue gases in the glass industry, as this process has not been investigated in detail yet. We used a process simulation approach to investigate post-combustion CO2 capture by absorption processes, followed by a techno-economic evaluation. Our investigations found the designed CO2 capture plant to be approx. 400 times smaller than absorption based CO2 separation processes for conventional power plants. Due to the many options for waste heat utilization, the waste heat required for CO2 desorption can be generated in a particularly efficient and cost-effective way. The resulting CO2 avoidance costs range between 41-42 €/t CO2, depending on waste heat utilization for desorption, and thus offer a cost effective way of CO2 removal from glass industry melting processes. These costs are well below the values of 50-65 €/t CO2 described so far for comparable industrial applications. In addition, we describe optimization options, like solvent and process improvements, to enable further cost reductions. These results motivate further research and development on the overall process presented in this work.}, language = {en} } @article{KaulBoellmannThemaetal., author = {Kaul, Anja and Boellmann, Andrea and Thema, Martin and Kalb, Larissa and Stoeckl, Richard and Huber, Harald and Sterner, Michael and Bellack, Annett}, title = {Combining a robust thermophilic methanogen and packing material with high liquid hold-up to optimize biological methanation in trickle-bed reactors}, series = {Bioresource technology}, volume = {345}, journal = {Bioresource technology}, publisher = {Elsevier}, doi = {10.1016/j.biortech.2021.126524}, abstract = {The hydrogen gas-to-liquid mass transfer is the limiting factor in biological methanation. In trickle-bed reactors, mass transfer can be increased by high flow velocities in the liquid phase, by adding a packing material with high liquid hold-up or by using methanogenic archaea with a high methane productivity. This study developed a polyphasic approach to address all methods at once. Various methanogenic strains and packings were investigated from a microbial and hydrodynamic perspective. Analyzing the ability to produce high-quality methane and to form biofilms, pure cultures of Methanothermobacter performed better than those of the genus Methanothermococcus. Liquid and static hold-up of a packing material and its capability to facilitate attachment was not attributable to a single property. Consequently, it is recommended to carefully match organism and packing for optimized performance of trickle-bed reactors. The ideal combination for the ORBIT system was identified as Methanothermobacter thermoautotrophicus IM5 and DuraTop (R).}, language = {en} } @inproceedings{KreuzerHaslbeckBrueckl, author = {Kreuzer, Reinhard and Haslbeck, Matthias and Br{\"u}ckl, Oliver}, title = {Modellierung von Mittelspannungsnetzen zur verbesserten Nachbildung von Wirk- und Blindleistungsfl{\"u}ssen}, series = {Tagungsband der Fachtagung "Zuk{\"u}nftige Stromnetze f{\"u}r erneuerbare Energien" am 30./31. Januar 2018 in Berlin}, booktitle = {Tagungsband der Fachtagung "Zuk{\"u}nftige Stromnetze f{\"u}r erneuerbare Energien" am 30./31. Januar 2018 in Berlin}, abstract = {Das vom BMWi gef{\"o}rderte Forschungsprojekt SyNErgie (03/2015 bis 05/2018) besch{\"a}ftigt sich mit der Weiterentwicklung von Netzplanungsprozessen [1]. Im Fokus steht dabei die Modellierung von Blindleistungsfl{\"u}ssen und die dezentrale Nutzung von Blindleistungsquellen (z. B. Wechselrichter, Ladedrosseln, Kondensatoren) in Mittelspannungsnetzen, {\"u}ber welche der Blindleistungshaushalt letztendlich beeinflusst werden soll. Im Rahmen dieses Beitrags wird anhand eines realen Mittelspannungsnetzes (MS-Netz) gezeigt, welche Modellierungsschritte zur Erstellung eines m{\"o}glichst realit{\"a}tsnahen Simulationsabbilds n{\"o}tig sind. Dies ist notwendig, um der Verteilnetzplanung eine robuste Planungsgrundlage f{\"u}r die Ableitung von Entscheidungen im Rahmen eines Blindleistungsmanagements zur Verf{\"u}gung zu stellen.}, language = {de} } @inproceedings{RauchBrueckl, author = {Rauch, Johannes and Br{\"u}ckl, Oliver}, title = {Entwicklung eines Regelverfahrens f{\"u}r einen optimierten und zentralen Blindleistungsabruf zur Beeinflussung des Blindleistungshaushaltes von Mittelspannungsverteilungsnetzen unter Einhaltung von Netzrestriktionen}, series = {Zuk{\"u}nftige Stromnetze, 30.-31.Jan.2019, Berlin}, booktitle = {Zuk{\"u}nftige Stromnetze, 30.-31.Jan.2019, Berlin}, publisher = {Conexio}, address = {Pforzheim}, pages = {421 -- 437}, language = {de} } @article{Brueckl, author = {Br{\"u}ckl, Oliver}, title = {Pl{\"a}doyer f{\"u}r die wettbewerbliche Bereitstellung von Blindleistung}, series = {ew - Magazin f{\"u}r die Energiewirtschaft - Spezial: Digitalisierung}, volume = {117}, journal = {ew - Magazin f{\"u}r die Energiewirtschaft - Spezial: Digitalisierung}, number = {1}, publisher = {VDE Verlag}, organization = {VDE Verlag}, pages = {46 -- 48}, language = {de} } @inproceedings{Haslbeck, author = {Haslbeck, Matthias}, title = {Innovative Aspekte der Netzplanung im Verteilungsnetz}, series = {2. OTTI-Konferenz Zuk{\"u}nftige Stromnetze f{\"u}r Erneuerbare Energien, Hilton-Hotel Berlin, 27./28. Januar 2015}, booktitle = {2. OTTI-Konferenz Zuk{\"u}nftige Stromnetze f{\"u}r Erneuerbare Energien, Hilton-Hotel Berlin, 27./28. Januar 2015}, address = {Regensburg}, organization = {Ostbayerisches Technologie-Transfer-Institut (OTTI)}, isbn = {978-3-943891-46-1}, pages = {110 -- 115}, abstract = {In den Verteilungsnetzen (VN) besteht erheblicher Optimierungsbedarf, um die geplanten Leistungen an dezentralen Erzeugungsanlagen (EZA) aufnehmen und um die erzeugte Energie an das {\"U}bertragungsnetz abgeben zu k{\"o}nnen. Bislang konnte der Aufwand f{\"u}r die Netzplanung im VN mittels standardisierter Abl{\"a}ufe und großz{\"u}gigen Reserven im Spannungsband und der Stromtragf{\"a}higkeit begrenzt werden. Im Zuge des Zubaus an EZA schwinden diese Reserven und Netzplanungsaufgaben m{\"u}ssen individueller f{\"u}r einzelne Netzabschnitte gel{\"o}st werden. Die Forschungsstelle f{\"u}r Energienetze und Energiespeicher (FENES) der OTH Regensburg besch{\"a}ftigt sich u. a. mit der Fragestellung wie die Netzplanung im Verteilungsnetz hinsichtlich der neu entstandenen Herausforderungen optimiert werden kann und gleichzeitig praktikabel bleibt. Kernthemen sind dabei das Spannungs- und das Blindleistungsmanagement im Verteilungsnetz. Im Zuge der Energiewende gilt es die vorhandene Netzinfrastruktur noch effizienter auszunutzen und den Ausbau noch st{\"a}rker bedarfsorientiert zu gestalten. Infolgedessen bewegt sich der Netzbetrieb n{\"a}her an den Grenzen der Netzparameter (z. B. Spannungshaltung und Auslastung). Von daher m{\"u}ssen bislang praktizierte Verfahren weiter entwickelt werden, , um weiterhin einen sicheren und stabilen Netzbetrieb zu gew{\"a}hrleisten.}, language = {de} } @misc{Sterner, author = {Sterner, Michael}, title = {Insight into Power-to-Gas/Liquids: a solution for sustainable transport besides e-mobility}, series = {Conference Low Carbon Transport - Engineering the Fuels of the Future (Institution of Mechanical Engineers), London 09.07.2019}, journal = {Conference Low Carbon Transport - Engineering the Fuels of the Future (Institution of Mechanical Engineers), London 09.07.2019}, publisher = {Institution of Mechanical Engineers}, address = {London}, language = {en} } @inproceedings{KrausGschossmannBrueckl, author = {Kraus, Hermann and Gschoßmann, David and Br{\"u}ckl, Oliver}, title = {Automatisierung von Netzplanungsprozessen in der Verteilnetzebene - Q(U)- und cosj(P)-Blindleistungsregelung dezentraler Anlagen als spannungshaltende Netzausbaumaßnahmen}, series = {Tagungsband Zuk{\"u}nftige Stromnetze 2019, 30.-31.Jan.2019, Berlin}, booktitle = {Tagungsband Zuk{\"u}nftige Stromnetze 2019, 30.-31.Jan.2019, Berlin}, publisher = {Connexio}, address = {Pforzheim}, pages = {407 -- 420}, abstract = {Diese Arbeit befasst sich mit automatisierten Netzplanungsprozessen und gibt einen kurzen Einblick in das Entscheidungsunterst{\"u}tzungssystem, welches im EU-Projekt CrossEnergy entwickelt wird. Detaillierter wird aber auf die Konzipierung und Umsetzung eines automatisierten Einsatzes der Blindleistungsregelung von dezentralen Erzeugungs­ analgen eingegangen, die als spannungshaltende Netzausbaumaßnahme zur Verf{\"u}gung stehen. Die vorgestellten Methoden und Algorithmen fokussieren sich auf die Q(U)- und coscp(P)-Regelungsarten.}, language = {de} } @techreport{SternerThemaEckertetal., author = {Sterner, Michael and Thema, Martin and Eckert, Fabian and Moser, Albert and Sch{\"a}fer, Andreas and Drees, Tim and Christian Rehtanz, and Ulf H{\"a}ger, and Kays, Jan and Seack, Andr{\´e} and Dirk Uwe Sauer, and Matthias Leuthold, and Philipp St{\"o}cker,}, title = {Stromspeicher in der Energiewende - Untersuchung zum Bedarf an neuen Stromspeichern in Deutschland f{\"u}r den Erzeugungsausgleich, Systemdienstleistungen und im Verteilnetz}, publisher = {Agora Energiewende}, address = {Berlin}, doi = {10.13140/RG.2.2.31804.56964}, abstract = {Wie groß ist der Speicherbedarf in Deutschland in der weiteren Umsetzung der Energiewende? Welche Rolle spielen Batteriespeicher, Pumpspeicher, Power-to-Gas etc. im Kontext anderer Flexibilit{\"a}tsoptionen auf den verschiedenen Netzebenen? Wie entwickelt sich der Markt f{\"u}r Batterien und Wasserstoff? In unserer Agora-Speicherstudie haben wir auch erstmalig den Begriff Power-to-X definiert und damit die bis dato entstandenen Begriffe Power-to-Gas, Power-to-Liquids, Power-to-Products, Power-to-Chemicals etc. zusammengefasst.}, language = {de} } @incollection{StadlerEckert, author = {Stadler, Ingo and Eckert, Fabian}, title = {Lastmanagement als Energiespeicher}, series = {Energiespeicher - Bedarf, Technologien, Integration}, booktitle = {Energiespeicher - Bedarf, Technologien, Integration}, editor = {Sterner, Michael and Stadler, Ingo}, edition = {2. Auflage}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Berlin ; Heidelberg}, isbn = {978-3-662-48893-5}, doi = {10.1007/978-3-662-48893-5_11}, pages = {619 -- 644}, subject = {Lastverteilung }, language = {de} }