Project

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Renewable Methane for Transport and Mobility (RMTM)

English title Renewable Methane for Transport and Mobility (RMTM)
Applicant Friedl Markus
Number 154034
Funding scheme NRP 70 Energy Turnaround
Research institution Institut für Energietechnik Hochschule für Technik Rapperswil HSR
Institution of higher education University of Applied Sciences Ostschweiz - FHO
Main discipline Other disciplines of Engineering Sciences
Start/End 01.11.2014 - 31.03.2019
Approved amount 684'434.00
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All Disciplines (4)

Discipline
Other disciplines of Engineering Sciences
Organic Chemistry
Economics
Physical Chemistry

Keywords (5)

Power-to-Gas; Methanation; SNG; Renewable Methane; Electrolysis

Lay Summary (German)

Lead
Es ist heute technisch möglich, aus elektrischer Energie zusammen mit Luft und Wasser ein künstliches Erdgas zu produzieren, reines Methan. Dieses Gas lässt sich hervorragend speichern oder als Treibstoff für Fahrzeuge verwenden. Produzieren an einem schönen Sommertag die vielen Photovoltaikanlagen mehr Strom als benötigt wird, kann dieser Strom dafür verwendet werden.Für die Methansynthese sind als Ausgangsstoffe Wasserstoff und Kohlendioxid nötig. Wasserstoff kann mittels Elektrolyse aus Wasser hergestellt werden. Kohlendioxid kann entweder aus einer regenerativen Quelle, wie beispielsweise einer Biogasanlage, oder aus Umgebungsluft gewonnen werden.Das auf diese Weise hergestellte Methangas kann direkt ins Erdgasnetz eingespeist werden. Erdgas besteht hauptsächlich aus Methan. Für die Verwendung von Methan kann auf eine existierende Infrastruktur was Transport, Speicherung und Verteilung betrifft, zurückgegriffen werden. Fahrzeuge mit Erdgasantrieb sind ebenfalls etabliert.
Lay summary

Ziele des Forschungsprojekts

Ziel des Projekts ist eine Aussage, welche Rolle erneuerbar erzeugtes Methangas in der Schweizerischen Energieversorgung der Zukunft spielen kann und soll. Der gesamtwirtschaftliche Nutzen soll dabei maximal sein.

Auf der einen Seite werden technische Fragen untersucht, wie beispielsweise: Wie muss eine Power-to-Methane Anlage aufgebaut sein, damit sie rasch fluktuierende Mengen Strom verarbeiten kann? Wie viele CO2-Quellen gibt es in der Schweiz, in welcher Gasqualität?

Andererseits gibt es zahlreiche wirtschaftliche Fragen: Was kostet ein Kubikmeter erneuerbares Methan? Was ist der optimale Betrieb für eine Power-to-Methane Anlage? Welche Wertschöpfung kann bei dieser Technologie in der Schweiz entstehen?

 Wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Kontext des Forschungsprojekts

Es ist unumgänglich, dass Wirtschaft und Gesellschaft früher oder später auf erneuerbare Fahrzeugtreibstoffe umstellen müssen. Welches diese Treibstoffe sein werden, und wie der Weg zur Umstellung aussieht, ist heute ungewiss. Das Forschungsprojekt soll aufzeigen, inwiefern Methan die Rolle des erneuerbaren Treibstoffes der Zukunft übernehmen kann und welches sinnvolle Schritte dorthin sind. Diese Schritte können durch politische Massnahmen anvisiert werden. Entsprechende Empfehlungen zuhanden der Politik sind ebenfalls Bestandteil dieses Projekts.

Direct link to Lay Summary Last update: 17.10.2014

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Publications

Publication
Investigation of Carbon Flows in Switzerland with the Special Consideration of Carbon Dioxide as a Feedstock for Sustainable Energy Carriers
Meier Boris, Ruoss Fabian, Friedl Markus, Investigation of Carbon Flows in Switzerland with the Special Consideration of Carbon Dioxide as a Feedstock for Sustainable Energy Carriers, in Energy Technology, 2017(5), 864-876.

Scientific events

Active participation

Title Type of contribution Title of article or contribution Date Place Persons involved
LCM 2017 Talk given at a conference Synthetic Power-to-Gas Methane as Fuel for Transportation - Life Cycle Environmental Impacts of the PtG Methane Supply Chain Powered by Renewable Electricity 03.09.2017 Luxemburg, Luxembourg Meier Boris;


Knowledge transfer events

Active participation

Title Type of contribution Date Place Persons involved
LCA Discussion Forum Talk 07.09.2017 Zürich, Switzerland Meier Boris;
Valuation of the flexibility of power-to-gas facilities Talk 15.02.2017 Trondheim, Norway Schürle Michael;
Expertengespräche Power-to-Gas Talk 13.04.2016 Spreitenbach, Switzerland Schürle Michael;
Expertengespräche Power-to-Gas Talk 10.09.2015 Rapperswil, Switzerland Meier Boris; Friedl Markus;
Expertengespräche Power-to-Gas Talk 13.02.2015 Rapperswil, Switzerland Friedl Markus; Meier Boris;


Communication with the public

Communication Title Media Place Year
Talks/events/exhibitions Conference Computational Management Science: Valuation of the flexibility of power-to-gas facilities International 2017
Talks/events/exhibitions Bau und Energie Messe Bern, Vortrag: Power-to-Gas als Energiespeicher German-speaking Switzerland Western Switzerland 2016
Media relations: print media, online media CO2 ALS ROHSTOFF FÜR TREIBSTOFFE Aqua & Gas Western Switzerland German-speaking Switzerland Italian-speaking Switzerland Rhaeto-Romanic Switzerland 2016
Media relations: print media, online media Interview BORIS MEIER: «METHAN ALS TREIBSTOFF IST DIE IDEALE ERGÄNZUNG ZUM ELEKTROANTRIEB» Aqua & Gas Italian-speaking Switzerland German-speaking Switzerland Western Switzerland Rhaeto-Romanic Switzerland 2016
Media relations: radio, television Interview Messe Auto Zürich, Power-to-Gas Tele Top German-speaking Switzerland 2016
Media relations: print media, online media CO2 als Rohstoff für eine nachhaltige Mobilität Umweltperspektiven German-speaking Switzerland 2015
New media (web, blogs, podcasts, news feeds etc.) CO2-Quellen in der Schweiz, interaktive Karte WWW International 2015
New media (web, blogs, podcasts, news feeds etc.) Kostenrechner Mobilität mit erneuerbarem Methan WWW International 2015

Associated projects

Number Title Start Funding scheme
178679 The Art of Living the Good Life: A Personalized Exhibition Presenting the Impact of Individual Lifestyles on the Environment 01.04.2018 Agora

Abstract

Power to gas allows using excess renewable electricity to produce Hydrogen and to transform it to renewable methane. The latter step is the methanation which requires CO2 that can be taken from biogas plants, emissions from industrial plants or the atmosphere. The methane can be used to drive natural gas vehicles for transportation and mobility. The processes described use building blocks made of existing technologies, link the two major existing European energy distribution systems (i.e. the grids for electricity and natural gas) with each other and make large existing storage capacities accessible for renewable electricity. The system has the potential to make a huge contribution to the Swiss Energy Strategy 2050. However, many questions are unanswered: e.g. How and where to build the sub-systems, how to operate them, what are the business cases for the many players involved and what are the required political boundary conditions. This project aims to answer these questions with an interdisciplinary Team from an application and implementation point of view and wants to create the pre-conditions for the realization of renewable methane production for mobility.
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