Gaskraftwerke können als klimafreundliche, grundlastfähige Technologie die schwankende Einspeisung der erneuerbaren Energien ergänzen. Da sie sowohl Strom als auch Wärme liefern und auch mit regenerativen Kraftstoffen befeuert werden können, bieten sie große ökonomische und ökologische Vorteile. Diese Vorteile weiter ausbauen wollen KIT und Caterpillar im gemeinsamen Gasmotoren-Erprobungslabor GEL und investieren dafür rund 11,8 Millionen Euro.
„Mit dem Projekt GEL stellt sich das KIT als Forschungsstätte und als Unternehmen für die Zukunft auf“, erläutert Dr. Ulrich Breuer, Vizepräsident für Wirtschaft und Finanzen des KIT. „Wir können jetzt eine wichtige Brückentechnologie der Energiewende weiterentwickeln und gleichzeitig schon heute unsere eigene Infrastruktur umweltfreundlich und wirtschaftlich aufstellen.“
„Für den Standort Deutschland ist es wichtig, dass Unternehmer und Forscher eng zusammenarbeiten“, findet Heinrich Baas, Leiter Vorentwicklung Systemtechnologien bei Caterpillar Energy Solutions.
„Gemeinsam können wir Innovationen entwickeln, die zur Lösung globaler Herausforderungen wie dem Klimawandel beitragen und die im globalen Wettbewerb bestehen.“ Mit der Kooperation von Caterpillar Energy Solutions und KIT verknüpfen sich zwei traditionsreiche Akteure: Der Gründer des Unternehmens MWM, das seit 2011 Teil von Caterpillar ist, war der Autopionier Carl Benz, Absolvent des Polytechnikums Karlsruhe, einem der Vorläuferinstitute des KIT.
Im Gasmotoren-Erprobungslabor (GEL) stehen zwei großformatige Gasmotoren, die jeweils eine elektrische Leistung von 4,5 Megawatt bringen können. Sie sind jeweils 9,3 Meter lang, 2,75 Meter breit, 3,45 Meter hoch und wiegen 52 Tonnen. Als Blockheizkraftwerk liefert GEL Strom und Wärme in die Versorgungsnetze des Campus Nord des KIT. Durch die effiziente Technologie spart das KIT rund 600 000 Euro im Jahr an Betriebskosten, senkt seinen Primärenergieverbrauch um rund 12 Prozent und vermeidet die Emission von 10 000 Tonnen Kohlendioxid im Jahr. Die Investition des KIT von rund 4,5 Millionen Euro amortisiert sich in 8 Jahren. Das KIT als eine der größten Forschungsuniversitäten Europas mit über 9000 Mitarbeitern und rund 25 000 Studierenden betreibt Labore und Anlagen an mehreren Standorte. Am Campus Nord verbrauchen das KIT und weitere dort angesiedelte Einrichtungen im Jahr rund 120 GWh elektrischer und 80 GWh thermischer Energie. Im Rahmen des Projektes Zukunftscampus werden die Standorte nachhaltig weiterentwickelt – etwa durch einen Solarspeicherpark, die energetische Sanierung von Kollegiengebäuden oder den Bezug von Ökostrom und Fernwärme.
Panoramabild des Gasmotoren-Erprobungslabor
am KIT. (Bild: M.Kohout/KIT)
Das GEL als Forschungsstätte ist einer der größten Motorenprüfstände Deutschlands. Statt wie im Labormaßstab üblich das Verhalten eines Zylinders alleine zu untersuchen, stehen im GEL der Forschung Vollmotoren zur Verfügung. Die langfristige Forschungskooperation zwischen KIT und Caterpillar Energy Solutions profitiert von einzigartigen Rahmenbedingungen, da sie energetisch sinnvoll in den Dauerbetrieb einer realen Infrastruktur eingebettet ist. In der ersten Phase wird in Langzeitversuchen an Abgasreinigung, Effizienz, Motorenkomponenten und Regelungstechnik geforscht. Forschungsprojekte auf weiteren Gebieten wie alternative Kraftstoffe, Brennverfahren, Materialien und Motorensystemen werden die Partner in Absprache in Zukunft entwickeln. Dazu könnten auch zwei weitere kleinere Gasmotoren bis 1 000 Kilowatt je nach Bedarf an die bestehende Infrastruktur angeschlossen werden. Die Gesamtinvestitionskosten der beiden Partner zum GEL betragen rund 11,8 Millionen Euro.
Gaskraftwerke gelten als ein wichtiger Baustein der Energiewende. Sie sind im Gegensatz zu Kohlekraftwerken flexibel regelbar und im Gegensatz zu Windkraft und Solarenergie grundlastfähig. Daher können sie kurzfristig Lücken zwischen Angebot und Nachfrage von elektrischer Energie schließen, was sie zu einer wichtigen Brückentechnologie bis zur Entwicklung großformatiger, nachhaltiger und wirtschaftlicher Batteriespeicher macht. Neben klassischem Erdgas lassen sich Gasmotoren auch mit Biogas aus nachwachsenden Rohstoffen und mit regenerativem Methan aus erneuerbaren Energiequellen betreiben, was ihnen auch einen langfristigen Platz in einem klimaneutralen Energiemix sichern wird.
Mehr zum Projekt Zukunftscampus am KIT:
http://www.zukunftscampus.kit.edu/354.php
Über Caterpillar Energy Solutions
Caterpillar Energy Solution steht mit seinen beiden Marken MWM und Cat für hocheffiziente und umweltfreundliche Lösungen zur dezentralen Energieerzeugung und produziert Gasmotoren, Strom-Kraftwerke sowie Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen. Der Firmensitz in Mannheim geht auf die Gründung des Autopioniers Carl Benz zurück, der 1871 mit den „Mechanischen Werkstätten Mannheim“ den Grundstein dafür legte. Weitere Informationen finden Sie unter www.caterpillar-energy-solutions.de
Details zum KIT-Zentrum Energie: http://http://www.energie.kit.edu
Als „Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft“ schafft und vermittelt das KIT Wissen für Gesellschaft und Umwelt. Ziel ist es, zu den globalen Herausforderungen maßgebliche Beiträge in den Feldern Energie, Mobilität und Information zu leisten. Dazu arbeiten rund 10 000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auf einer breiten disziplinären Basis in Natur-, Ingenieur-, Wirtschafts- sowie Geistes- und Sozialwissenschaften zusammen. Seine 22 800 Studierenden bereitet das KIT durch ein forschungsorientiertes universitäres Studium auf verantwortungsvolle Aufgaben in Gesellschaft, Wirtschaft und Wissenschaft vor. Die Innovationstätigkeit am KIT schlägt die Brücke zwischen Erkenntnis und Anwendung zum gesellschaftlichen Nutzen, wirtschaftlichen Wohlstand und Erhalt unserer natürlichen Lebensgrundlagen. Das KIT ist eine der deutschen Exzellenzuniversitäten.