@misc{Sterner, author = {Sterner, Michael}, title = {Wasserstoff als zentraler Baustein der Energiewende in S{\"u}ddeutschland: Powerto- Gas und der rechtliche Rahmen}, series = {1. Wasserstofftag S{\"u}ddeutschland, Um 29.10.2020}, journal = {1. Wasserstofftag S{\"u}ddeutschland, Um 29.10.2020}, language = {de} } @misc{Sterner, author = {Sterner, Michael}, title = {Warum wir Power-to-X f{\"u}r die Klimaneutralit{\"a}t und Mobilit{\"a}tswende brauchen}, series = {DECHEMA Fachforum Diesel: Mobilit{\"a}tswende durch alternative Antriebe und Kraftstoffe:, Frankfurt 02.12.2020}, journal = {DECHEMA Fachforum Diesel: Mobilit{\"a}tswende durch alternative Antriebe und Kraftstoffe:, Frankfurt 02.12.2020}, language = {de} } @misc{Sterner, author = {Sterner, Michael}, title = {Gr{\"u}ner Wasserstoff - wo wir ihn brauchen f{\"u}r die Klimaneutralit{\"a}t}, series = {Energiewendeforum Wasserstoff (Gr{\"u}ner Strom Label e. V.), Bonn, 21. September 2021}, journal = {Energiewendeforum Wasserstoff (Gr{\"u}ner Strom Label e. V.), Bonn, 21. September 2021}, language = {de} } @misc{Sterner, author = {Sterner, Michael}, title = {Wasserstoff - Energietr{\"a}ger der Zukunft}, series = {BBA Forum, Passau 24.11.2020}, journal = {BBA Forum, Passau 24.11.2020}, language = {de} } @incollection{Sterner, author = {Sterner, Michael}, title = {Power-to-Gas}, series = {Handbook of Climate Change Mitigation and Adaptation}, volume = {36}, booktitle = {Handbook of Climate Change Mitigation and Adaptation}, editor = {Chen, Wei-Yin and Suzuki, Toshio and Lackner, Maximilian}, publisher = {Springer}, address = {New York, NY}, isbn = {978-1-4614-6431-0}, doi = {10.1007/978-1-4614-6431-0_89-1}, pages = {1 -- 51}, abstract = {This chapter provides an overview on the storage technology power-to-gas for the decarbonization of all energy sectors. Other than "negative emissions" with CCS or biomass, which have clear limits in potentials, costs and environmental benefits, storage and energy conversion technologies like power-to-gas and power-to-x enable the decarbonization by neutralizing the CO2 footprint of all energy services. Via the conversion of renewable electricity into chemical energy carriers like renewable hydrogen or renewable hydrocarbons, the existing fossil infrastructure with vast and sufficient storage and transport capacities can be used with carbon neutral renewable energy. After showing the demand for storage technologies, the technology components of power-to-gas are described, building the basis for the storage system power-to-gas itself that is described in detail, including efficiency, potential, CO2 emissions, and costs. In conclusion, a technical pathway of decarbonization including costs is described for the industrial nation of Germany and necessary policy frameworks are derived.}, language = {en} } @incollection{Sterner, author = {Sterner, Michael}, title = {Power-to-Gas}, series = {Handbook of Climate Change Mitigation and Adaptation}, booktitle = {Handbook of Climate Change Mitigation and Adaptation}, editor = {Chen, Wei-Yin and Suzuki, Toshio and Lackner, Maximilian}, edition = {2}, publisher = {Springer VS}, address = {Cham}, isbn = {978-3-319-14408-5}, doi = {10.1007/978-3-319-14409-2_89}, pages = {2775 -- 2825}, abstract = {This chapter provides an overview on the storage technology power-to-gas for the decarbonization of all energy sectors. Other than "negative emissions" with CCS or biomass, which have clear limits in potentials, costs and environmental benefits, storage and energy conversion technologies like power-to-gas and power-to-x enable the decarbonization by neutralizing the CO2 footprint of all energy services. Via the conversion of renewable electricity into chemical energy carriers like renewable hydrogen or renewable hydrocarbons, the existing fossil infrastructure with vast and sufficient storage and transport capacities can be used with carbon neutral renewable energy. After showing the demand for storage technologies, the technology components of power-to-gas are described, building the basis for the storage system power-to-gas itself that is described in detail, including efficiency, potential, CO2 emissions, and costs. In conclusion, a technical pathway of decarbonization including costs is described for the industrial nation of Germany and necessary policy frameworks are derived.}, language = {en} } @misc{Sterner, author = {Sterner, Michael}, title = {Wie wird Deutschland klimaneutral? Neue L{\"o}sungen f{\"u}r erneuerbare Energieerzeugung}, series = {Jahreskonferenz der Stiftung Nagelschneider zur Erforschung, M{\"u}nchen, 19.11.2021}, journal = {Jahreskonferenz der Stiftung Nagelschneider zur Erforschung, M{\"u}nchen, 19.11.2021}, address = {M{\"u}nchen}, language = {de} } @misc{Sterner, author = {Sterner, Michael}, title = {Power-to-X for Europes Energy Transformation - Booster H2Global}, series = {Hydrogen Online Workshop Conference (Mission Hydrogen), 25.03.2021}, journal = {Hydrogen Online Workshop Conference (Mission Hydrogen), 25.03.2021}, language = {en} } @misc{Sterner, author = {Sterner, Michael}, title = {Technologieausblick Solarstromspeicher}, series = {Innovationsforum Photovoltaik, 18. Oktober 2021, Linz}, journal = {Innovationsforum Photovoltaik, 18. Oktober 2021, Linz}, language = {de} } @book{OPUS4-4015, title = {Energiespeicher - Bedarf, Technologien, Integration}, editor = {Sterner, Michael and Stadler, Ingo}, edition = {2. korrigierte und erg{\"a}nzte Auflage}, publisher = {Springer}, address = {Berlin, Heidelberg}, isbn = {978-3-662-48892-8}, doi = {10.1007/978-3-662-48893-5}, abstract = {Die Autoren dieses Werkes geben einen umfassenden {\"U}berblick {\"u}ber die verschiedenen Aspekte der Energiespeicherung. Sie beschreiben zun{\"a}chst die Bedeutung von Energiespeichern in der Energieversorgung und definieren ihre Rolle darin. Dann gehen sie auf den Speicherbedarf in der Strom-, W{\"a}rme- und Kraftstoffversorgung im Kontext der Energiewende ein. Im Hauptteil werden die verschiedenen Speichertechnologien ausf{\"u}hrlich vorgestellt sowie ihre Vor- und Nachteile diskutiert. Praktische Anwendungsbeispiele und die Integration von Speichern {\"u}ber alle Energiesektoren hinweg runden das Buch ab. Zahlreiche Grafiken und Beispiele veranschaulichen das gesamte Feld der Energiespeicher und sind als Erg{\"a}nzung mehrsprachig online in Farbe verf{\"u}gbar. Die 2. Auflage enth{\"a}lt ein neues Kapitel zu den rechtlichen Rahmenbedingungen, neue Studien zum Speicherbedarf, Power-to-X f{\"u}r die chemische Industrie, neue LOHC- und Lageenergiespeicher sowie neueste Trends zu Kostenentwicklung und Batterieanwendungen. „Endlich ein umfassendes Buch zur Energiewende, das auch f{\"u}r technische Laien verst{\"a}ndlich und inspirierend geschrieben ist." Franz Alt, Journalist und Buchautor „Das großartige Werk sei allen empfohlen, die sich wirklich f{\"u}r die Zukunft unseres Landes interessieren. Es zeigt auf eindrucksvolle Weise: Es wird nicht einfach, aber wir schaffen das." Prof. Dr. Harald Lesch, Physiker und Fernsehmoderator}, language = {de} } @book{OPUS4-4024, title = {Energiespeicher - Bedarf, Technologien, Integration}, editor = {Sterner, Michael and Stadler, Ingo}, publisher = {Springer}, address = {Berlin, Heidelberg}, isbn = {978-3-642-37379-4}, doi = {10.1007/978-3-642-37380-0}, abstract = {Im Kontext der Energiewende sind Energiespeicher ein zentrales technisches, wirtschaftliches und energiepolitisches Thema.Die Autoren dieses kompakten Werkes geben einen umfassenden Uberblick Uber die verschiedenen Aspekte der Energiespeicherung. Sie beschreiben zunachst die Bedeutung von Energiespeichern in der Energieversorgung und definieren ihre Rolle darin. Dann gehen sie auf den Speicherbedarf in der Strom-, Warme- und Kraftstoffversorgung im Kontext der Energiewende ein. Im Hauptteil werden die verschiedenen Speichertechnologien ausfUhrlich vorgestellt sowie ihre Vor- und Nachteile diskutiert. Praktische Anwendungsbeispiele und die Integration von Speichern Uber alle Energiesektoren hinweg runden das Buch ab. Zahlreiche Grafiken und Beispiele veranschaulichen das gesamte Feld der Energiespeicher und sind als Erganzung samt Animationen online in Farbe verfUgbar.Die ZielgruppenDas Lehr- und Fachbuch wendet sich an Ingenieure, Wissenschaftler, Energieplaner und Energiewirtschaftler in Forschung und Industrie sowie an Studierende an Hochschulen und Universitaten in den Bereichen Maschinenbau, Verfahrenstechnik, Elektrotechnik und Energietechnik.}, language = {de} } @inproceedings{HaslbeckBrueckl, author = {Haslbeck, Matthias and Br{\"u}ckl, Oliver}, title = {Netzplanungsprozess zur dezentralen Nutzung von Blindleistungsquellen in Verteilungsnetzen}, 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. Diese Ver{\"o}ffentlichung konzentriert sich auf die konzipierte Erweiterung des Netzplanungsprozesses zur Einbindung von Blindleistungsquellen im Verteilungsnetz in ein Blindleistungsmanagement. Deren einzelne Phasen werden erl{\"a}utert und anschließend die Netz-Sensitivit{\"a}ts- und -Restriktionsanalyse anhand eines realen Mittelspannungsnetzes demonstriert. Abschließend werden m{\"o}gliche Abschw{\"a}chungs- und Verst{\"a}rkungseffekte im Hinblick auf einen Blindleistungsabruf {\"u}ber mehrere Spannungsebenen hinweg diskutiert.}, language = {de} } @inproceedings{BerlingHaslbeckBrueckl, author = {Berling, Andreas and Haslbeck, Matthias and Br{\"u}ckl, Oliver}, title = {Interpretation und Relevanz verschiedener Blindleistungsarten f{\"u}r die Modellierung von Niederspannungsnetzen in der Netzplanung}, 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}, language = {de} } @inproceedings{RauchKlitsmanHaslbecketal.2019, author = {Rauch, Johannes and Klitsman, Maksym and Haslbeck, Matthias and Br{\"u}ckl, Oliver}, title = {Entwicklung von Methoden zur Prognose der Blindleistungsbilanz von Mittelspannungsnetzen zur Steuerungeines dezentralen Blindleistungsabrufs}, series = {Tagungsband der Fachtagung Zuk{\"u}nftige Stromnetze 2019, Berlin}, booktitle = {Tagungsband der Fachtagung Zuk{\"u}nftige Stromnetze 2019, Berlin}, pages = {524 -- 535}, year = {2019}, language = {de} } @incollection{StrohmayerBrueckl, author = {Strohmayer, Bernhard and Br{\"u}ckl, Oliver}, title = {Systemvergleich von Netzausbauoptionen in Niederspannungsnetzen}, series = {3. OTTI-Konferenz : zuk{\"u}nftige Stromnetze f{\"u}r Erneuerbare Energien, Berlin, 26./27. Januar 2016}, booktitle = {3. OTTI-Konferenz : zuk{\"u}nftige Stromnetze f{\"u}r Erneuerbare Energien, Berlin, 26./27. Januar 2016}, address = {Regensburg}, organization = {Ostbayerisches Technologie-Transfer-Institut (OTTI)}, isbn = {978-3-943891-63-8}, pages = {256 -- 261}, abstract = {Die Einhaltung der Spannungsbandgrenzen im Niederspannungsnetz durch die dezentrale Emspeisung von Erzeugungsanlagen ist oft der Grund f{\"u}r Netzausbaumaßnahmen. Dem Netzbetreiber stehen mittlerweile viele Losungsmaßnahmen zur Behebung des Spannungsbandproblems zur Verf{\"u}gung Innovative Konzepte wie der regelbare Ortsnetztransformator (RONT) oder Blindleistungsregelung sind bereits serienreif und werden eingesetzt. Unklarheit herrscht oft noch dar{\"u}ber, welche Maßnahmen bzw Kombinationen langfristig wirtschaftlich g{\"u}nstig sind und sich hinsichtlich der Netzplanung als vorteilhaft erweisen. Ein Forschungsprojekt an der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg untersucht verschiedene L{\"o}sungsmaßnahmen systematisch, um sie wirtschaftlich, technisch und energetisch bewerten zu k{\"o}nnen. In 20 Netzen wird in diskreten Schritten die Integration von Erzeugungskapazit{\"a}t am Beispiel der PV simuliert. Der Zubau umfasst den Bereich von 0-100\% des m{\"o}glichen Dachfl{\"a}chenpotenzials. Nach jedem Zubauschritt wird die maximale Spannungsanhebung berechnet. Bei {\"U}berschreiten einer Spannungsanhebung in H{\"o}he der in [VDE, FNN Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz, VDE-AR-N 4105:2011-08] verankerten drei Prozentpunkte, oder der Stromtragf{\"a}higkeitsgrenze eines Betriebsmittels erfolgt ein Netzausbau. Dabei werden die Optionen RONT, die Parallelverkabelung, drei Stufen des Einspeisemanagements (Spitzenkappung auf 85\%, 70\% und 55\%), die Blindleistungsregelung (cosφ(P)), der Zubau von zus{\"a}tzlichen Ortsnetzstationen und die Verwendung von Strangreglern untersucht. Je kleiner das Ortsnetz, desto st{\"a}rker bedingt sich die Kostenentwicklung durch die gew{\"a}hlte Prim{\"a}rmaßnahme. Klassischer Netzausbau ist in kleinen Netzen meist teurer als der Einsatz von RONT oder Strangreglern. In gr{\"o}ßeren Netzen k{\"o}nnen Parallelverkabelung oder zus{\"a}tzliche ONS zu g{\"u}nstigen Ausbaupfaden f{\"u}hren. Maßnahmen die anfangs nahezu keine Investition in Netzbetriebsmittel ben{\"o}tigen (Einspeisemanagement, Blindleistungsregelung) sind initial mit Abstand am g{\"u}nstigsten. Im Mittel g{\"u}nstiger als RONT sind anfangs auch Verkabelung und Strangregler, jedoch bei h{\"o}herer Ergebnisstreuung. Bereits nach f{\"u}nf Perioden liegen die mittleren Gegenwartswerte f{\"u}r starke Spitzenkappung, Blindleistungsregelung und zus{\"a}tzliche ONS h{\"a}ufig {\"u}ber der Maßnahme RONT. Die geringste Kostenstreuung tritt beim Einsatz von RONT auf. Mittel- und langfristig liegen die Mediane fast aller Prim{\"a}rmaßnahmen {\"u}ber den wahrscheinlich auftretenden Kosten f{\"u}r Strangregler und RONT. Bei Erschließung von zus{\"a}tzlichen 25\% des theoretisch maximalen Potenzials nach Erreichen der NAK betragen die Kosten bei RONT-Einsatz ca. 125/kWp. Parallelverkabelung verursacht rd. 45, Blindleistungsregelung rd. 55 €/kWp Mehrkosten. Bei 50\% des Ausbaupotenzials f{\"u}hren Parallelverkabelung und Blindleistungsregelung mit im Mittel 50 bzw. 75 €/kWp sogar zu noch h{\"o}heren Mehrkosten. F{\"u}r 20 GW PV-Leistung in der Niederspannung bedeutet dies {\"u}ber 1 Mrd. Zusatzkosten. RONT und Strangregler erweisen sich zudem kostenrobust gegen{\"u}ber unerwartet ausbleibendem Kapazit{\"a}tszubau. Analysen dazu und Ergebnisse f{\"u}r andere Zinss{\"a}tze und Zeitskalen befinden sich in [INA, Informationsportal: Regelbare Ortsnetztransformatoren, 2015. http://ront.info].}, language = {de} } @incollection{JentschTrostSterner, author = {Jentsch, Mareike and Trost, Tobias and Sterner, Michael}, title = {Optimal Use of Power-to-Gas Energy Storage Systems in an 85\% Renewable Energy Scenario}, series = {Energy Procedia}, volume = {46}, booktitle = {Energy Procedia}, publisher = {Elsevier}, issn = {1876-6102}, doi = {10.1016/j.egypro.2014.01.180}, pages = {254 -- 261}, abstract = {In future energy systems with high shares of fluctuating renewable energy generation, electricity storage will become increasingly important for the utilization of surplus energy. The Power-to-Gas (PtG) technology is one promising option for solving the challenge of long-term electricity storage and is theoretically able to ease situations of grid congestion at the same time. This article presents the perspectives of PtG in an 85\% renewable energy scenario for Germany, quantifying an economic optimum for the PtG capacity as well as an optimized spatial PtG deployment.}, language = {en} } @incollection{StadlerBauerBudtetal., author = {Stadler, Ingo and Bauer, Franz and Budt, Marcus and Heindl, Eduard and Wolf, Daniel}, title = {Mechanische Energiespeicher}, series = {Energiespeicher - Bedarf, Technologien, Integration}, booktitle = {Energiespeicher - Bedarf, Technologien, Integration}, edition = {2. Auflage}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Berlin ; Heidelberg}, isbn = {978-3-662-48893-5}, doi = {10.1007/978-3-662-48893-5_9}, pages = {495 -- 577}, language = {de} } @inproceedings{ThemaBellackWeidlichetal., author = {Thema, Martin and Bellack, Annett and Weidlich, Tobias and Huber, Harald and Karl, J{\"u}rgen and Sterner, Michael}, title = {Optimizing biological CO2-methanation in a trickle-bed reactor}, series = {6th International Conference on Renewable Energy Gas Technology, 20-21 May 2019, Malm{\"o}, Sweden. Conference proceedings}, booktitle = {6th International Conference on Renewable Energy Gas Technology, 20-21 May 2019, Malm{\"o}, Sweden. Conference proceedings}, editor = {Held, J{\"o}rgen}, publisher = {Renewable Energy Technology International AB}, address = {Lund, Sweden}, pages = {93 -- 94}, language = {en} } @misc{SternerThema, author = {Sterner, Michael and Thema, Martin}, title = {Technologies status and perspectives of Power-to-Gas in connection with seasonal underground storage}, series = {European Workshop on Underground Energy Storage, Paris 07.11.2019}, journal = {European Workshop on Underground Energy Storage, Paris 07.11.2019}, language = {en} } @misc{Sterner, author = {Sterner, Michael}, title = {Megathema Wasserstoff: Power-to-X im Kontext der Energiewende und des Klimaschutzes in Deutschland}, series = {IRES Symposium, Berlin 18.11.2020}, journal = {IRES Symposium, Berlin 18.11.2020}, language = {de} }