TY - CHAP A1 - Bauer, Franz A1 - Gawlik, Julia A1 - Sterner, Michael A1 - Hamacher, Thomas ED - Ausfelder, Florian ED - Du Tran, Dinh T1 - Übergreifende Energiesystemmodellierung T2 - Optionen für ein nachhaltiges Energiesystem mit Power-to-X-Technologien: Transformation - Anwendungen – Potentiale. 4. Roadmap des Kopernikus-Projektes P2X, Phase II Y1 - 2022 UR - https://www.kopernikus-projekte.de/lw_resource/datapool/systemfiles/elements/files/EC7C18F68BCE7C0DE0537E695E86F60F/live/document/221025_DEC_P2X4_V08_Web.pdf SN - 978-3-89746-238-0 SP - 17 EP - 35 PB - DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. CY - Frankfurt a.M. ER - TY - CHAP A1 - Bauer, Franz A1 - Gawlik, Julia A1 - Sterner, Michael A1 - Hamacher, Thomas ED - Ausfelder, Florian ED - Dura, Hanna Ewy T1 - Übergreifende Energiesystemmodellierung T2 - Optionen für ein nachhaltiges Energiesystem mit Power-to-X-Technologien: Transformation - Anwendungen – Potentiale. 3. Roadmap des Kopernikus-Projektes P2X, Phase II Y1 - 2021 UR - https://www.kopernikus-projekte.de/lw_resource/datapool/systemfiles/elements/files/CBE2878A53D522EEE0537E695E868061/live/document/DEC_P2X_II_V06_Online_small.pdf SN - 978-3-89746-236-6 SP - 19 EP - 33 PB - DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. CY - Frankfurt a.M. ER - TY - RPRT A1 - Sterner, Michael A1 - Bauer, Franz A1 - Hofrichter, Andreas A1 - Heberl, Michael T1 - Systemanalyse und -integration Power-to-X im Kontext von erneuerbarer Elektrizität als Primärenergie (SPIKE) N2 - Durch das in Paris beschlossene Ziel, die globale mittlere Temperatur auf deutlich unter 2 Grad Celsius gegenüber dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen, ist ein Ausstieg aus der Nutzung fossiler Energieträger und Rohstoffe bis zum Jahr 2050 notwendig (WBGU 2016). Daher hat sich die Bundesregierung das Ziel gesetzt, bis zur Mitte des Jahrhunderts eine weitgehende Treibhausgasneutralität zu erreichen. Hierzu ist neben einer Steigerung der Energieeffizienz in allen Sektoren ein Ausbau erneuerbaren Energien notwendig. Dies beinhaltet hauptsächlich den Zubau von Wind‐ und Solarstromanlagen. Somit gewinnt die Sektorkopplung immer mehr an Bedeutung und wird in Zukunft eine tragende Rolle für die Defossilisierung des Energiesystems spielen (BMUB 2016). Als zentrales Element der Sektorkopplung gilt Strom, der über Power‐to‐X (PtX) sowohl energetisch im Wärme‐, und Verkehrssektor als auch stofflich in der Industrie und vor allem im Chemiesektor eingesetzt werden kann (Ausfelder et al. 2018a). Im Rahmen des P2X‐Vorhabens der Kopernikus Forschungsinitiative wird die Sektorkopplung durch die Umwandlung von Strom mittels elektrochemischer Prozesse in stoffliche Ressourcen wie Wasserstoff, Synthesegas oder Kohlenstoffmonoxid untersucht. Der Schwerpunkt liegt auf der Betrachtung der Kopplung von Strom und Verkehr sowie Strom und Chemie und der Untersuchung von Prozessen und Pfaden, die aus ökologischer, ökonomischer und gesellschaftlicher Sicht vorteilhaft sind. Eine vergleichende Einordnung in den Gesamtkontext der Energiewende mit Abwägung zahlreicher Alternativen und Konkurrenztechnologien ist dort allerdings nicht vorgesehen. Zudem werden einige relevante PtX‐Technologien wie Power‐to‐Heat nicht betrachtet. Aus diesem Grund wurden in SPIKE ergänzende PtX‐Technologiepfade aus systemanalytischer Sicht untersucht. Dies sind Power‐to‐Heat (PtH) und Power‐to‐Gas (PtG) über Elektrolyse und optionaler anschließender Methanisierung sowie die Herstellung ausgewählter Pfade der strombasierten Herstellung von Produkten der energieintensiven Industrie. Ziel des Forschungsvorhabens war die Analyse von PtX‐Technologien und Pfaden, deren vergleichende Einordnung im Gesamtkontext der Energiewende sowie die Unterstützung des P2X Roadmapping Prozesses und die Ableitung von Handlungsempfehlungen. Ein besonderer Schwerpunkt lag auf dem Einsatz von PtX im Industriesektor. Für das Vorhaben wurden Arbeitspakete (AP) erstellt, die Untersuchungen zu Technologie, Potenzial, Ökonomie und Ökologie von PtH (AP 1), PtG (AP 2), Power‐to‐Ammoniak, Power‐to‐Ethen und Power‐to‐Propen (AP 3) umfassten. Daraus wurde in AP 4 ein Systemvergleich mit Einordnung von PtX in die Energiewende durchgeführt. Auf dieser Basis und der Identifizierung regulatorischer Rahmenbedingungen für PtX (AP 5) wurde das deutsche Energiesystem samt PtX‐Pfaden in einem Energiesystemmodell abgebildet (AP 6). Die Ergebnisse flossen in das Roadmapping ein (AP 7). Zudem erfolgte ein Austausch mit den Projektpartnern und das Verfassen wissenschaftlicher Abhandlungen (AP 8). KW - Energieintensive Industrie KW - Energiesystemmodellierung KW - Power-to-Gas KW - Power-to-Heat KW - Ökobilanzierung Y1 - 2019 ER - TY - CHAP A1 - Sterner, Michael A1 - Bauer, Franz A1 - Hofrichter, Andreas ED - Ausfelder, Florian ED - Dura, Hanna Ewy T1 - Systemanalyse von Power-to-X-Pfaden - Ergebnisse des Satellitenprojektes "SPIKE" T2 - Optionen für ein nachhaltiges Energiesystem mit Power-to-X Technologien : Nachhaltigkeitseffekte - Potenziale Entwicklungsmöglichkeiten; 2. Roadmap des Kopernikus-Projektes "Power-to-X": Flexible Nutzung erneuerbarer Ressourcen (P2X) Y1 - 2019 UR - https://edocs.tib.eu/files/e01fn21/1770760199.pdf SN - 978-3-89746-218-2 SP - 145 EP - 153 PB - DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V CY - Frankfurt am Main ER - TY - JOUR A1 - Appelhans, Marie-Luise A1 - Kampmann, Matthias A1 - Mottok, Jürgen A1 - Riederer, Michael A1 - Nagl, Klaus A1 - Steffens, Oliver A1 - Dünnweber, Jan A1 - Wildgruber, Markus A1 - Roth, Julius A1 - Stadler, Timo A1 - Palm, Christoph A1 - Weiß, Martin Georg A1 - Rochholz, Sandra A1 - Bierl, Rudolf A1 - Gschossmann, Andreas A1 - Haug, Sonja A1 - Schmidbauer, Simon A1 - Koch, Anna A1 - Westner, Markus A1 - Bary, Benedikt von A1 - Ellermeier, Andreas A1 - Vögele, Daniel A1 - Maiwald, Frederik A1 - Hierl, Stefan A1 - Schlamp, Matthias A1 - Ehrlich, Ingo A1 - Siegl, Marco A1 - Hüntelmann, Sven A1 - Wildfeuer, Matthias A1 - Brückl, Oliver A1 - Sterner, Michael A1 - Hofrichter, Andreas A1 - Eckert, Fabian A1 - Bauer, Franz A1 - Dawoud, Belal A1 - Rabl, Hans-Peter A1 - Gamisch, Bernd A1 - Schmidt, Ottfried A1 - Heberl, Michael A1 - Thema, Martin A1 - Mayer, Ulrike A1 - Eller, Johannes A1 - Sippenauer, Thomas A1 - Adelt, Christian A1 - Haslbeck, Matthias A1 - Vogl, Bettina A1 - Mauerer, Wolfgang A1 - Ramsauer, Ralf A1 - Lohmann, Daniel A1 - Sax, Irmengard A1 - Gabor, Thomas A1 - Feld, Sebastian A1 - Linnhoff-Popien, Claudia A1 - Ławrowski, Robert Damian A1 - Langer, Christoph A1 - Schreiner, Rupert A1 - Sellmair, Josef ED - Baier, Wolfgang T1 - Forschung 2019 BT - Thema: Künstliche Intelligenz N2 - Bericht mit Forschungsprojekten aus verschiedenen Bereichen der OTH Regensburg mit dem Schwerpunktthema "Künstliche Intelligenz" und einem Gespräch zur "Medizin der Zukunft" T3 - Forschungsberichte der OTH Regensburg - 2019 KW - Forschung KW - Forschungsbericht KW - Künstliche Intelligenz Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-7890 SN - 978-3-9818209-7-3 CY - Regensburg ER - TY - INPR A1 - Meisinger, Alexander A1 - Hofrichter, Andreas A1 - Bauer, Franz A1 - Sterner, Michael T1 - Unlocking Potential Energy Partnerships in Europe: a Case Study on the Way to a Franco-German Energy Transition N2 - Global warming is already causing global destabilization. Geopolitical challenges fuel this instability and highlight the need for trusted energy partnerships to ensure energy security. To limit global warming and increase energy security, it is essential to take joint action on an international and global scale. The European Green Deal contributes to this. However, specific national actions are still needed. This research presents a way forward for a Franco-German energy transition and unlocks the potential of energy partnerships within Europe, using a cost-based, sector-coupled optimization model. Both countries are coupled via an isolated country optimization approach. Thus, the focus is on the development of each national energy system. The results highlight the increase of energy security in line with the European Green Deal. The main pillars of the energy transition are solar energy (32- 33%), wind energy (25-38%) and biogenic energy sources (13-27%). Nuclear power is being phased out in Germany and France. The results show that a Franco-German energy partnership has great potential. Overall, France can cost-effectively cover 25% of Germany’s hydrogen import needs (122 TWh) in 2050. At the same time, France can also benefit from the energy partnership in terms of economic growth and joint action to mitigate climate crisis. KW - Decarbonization KW - Energy partnership KW - Energy system modelling KW - Energy transition KW - European Green Deal KW - Power-to-X Y1 - 2025 U6 - https://doi.org/10.2139/ssrn.5251699 PB - SSRN ER - TY - JOUR A1 - Heberl, Michael A1 - Hofrichter, Andreas A1 - Rank, Daniel A1 - Bauer, Franz A1 - Sterner, Michael T1 - Influence of plant dimensioning and location on the ecology of PEM electrolysis JF - International Journal of Hydrogen Energy N2 - PV and wind systems with PEM electrolysis offer great potential for producing hydrogen with low emissions. Our research has identified the ecologically optimal size of PEM in relation to fixed PV/wind capacities. We calculate efficiencies and production volumes for PEM with 240 capacity and site variations. We analyse the global warming potential of all systems and draw conclusions about the optimal system design. The lowest GWP is achieved at the site with the highest full load hours with 1.32 kg CO2-eq/kg H2 (Wind, 28 MW electrolysis) and 4.24 kg CO2-eq/kg H2 (PV, 23 MW electrolysis). We have identified a clear trend: increasing PV/wind full load hours leads to higher ideal PEM capacities. However, there is a significant discrepancy between the ideal economic and ecological capacity. Furthermore, higher electrolysis capacities can achieve lower emissions as they increasingly operate at a more efficient partial load. KW - Electrolysis KW - Life cycle analysis KW - Global warming potential KW - Plant design KW - Renewable energy Y1 - 2025 U6 - https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2025.151039 SN - 0360-3199 VL - 167 PB - Elsevier ER -