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Power-to-X

Power-to-X Potenzialanalyse

Interaktive Berechnung von PtX-Potenzialen

  • für 2020, 2030, 2040 und 2050
  • über 30 Länder
  • abgestimmt auf Angebot und Nachfrage

Power-to-X Potenzialanalyse

Die Begrenzung der globalen Erwärmung und folglich das Erreichen der Klimaneutralität wird nur mit dem Einsatz von erneuerbaren Energien in verschiedenen Sektoren und der reduzierten Nutzung von fossilen Rohstoffen/Energieträgern gelingen. Einer der effizientesten Wege, erneuerbare Energien einzusetzen, ist durch die direkte Nutzung von erneuerbar erzeugtem Strom, der jedoch nicht in allen Bereichen zur Direktelektrifizierung verwendet werden kann. Infolgedessen, werden auch klimafreundliche, chemische Energieträger in manchen Sektoren benötigt. Eine Alternative zu den fossilen, Rohöl-basierten Rohstoffen bilden die mittels Power-to-X (abgekürzt: PtX) hergestellten Produkte, welche u.a. als Kraftstoffe zur Mobilität oder Rohstoffe für die Chemieindustrie zum Einsatz kommen. Die Potenziale hierfür hängen neben der Stromverfügbarkeit noch von vielen weiteren Faktoren ab.

Mit diesem PtX-Onlinetool lässt sich auf der einen Seite berechnen, welche Mengen an PtX-Produkten mit den verfügbaren Ressourcen potenziell hergestellt werden können. Auf der anderen Seite kann die benötigte Menge an Grundressourcen (z.B. erneuerbare Energie) ermittelt werden, um die Nachfrage eines bestimmten PtX-Produkts zu decken. Schließlich lassen sich die Einflüsse unterschiedlicher Faktoren und Entscheidungen (s. Einstellungen) auf die technischen Potenziale abbilden.

Allgemeine EinstellungenLandAlbanienBelgienBosnien und HerzegowinaBulgarienChileChinaCosta RicaDeutschlandDänemarkEstlandFinnlandFrankreichGriechenlandGroßbritannienIrlandItalienKasachstanKosovoKroatienLettlandLitauenLuxemburgMadagaskarMontenegroNiederlandeNordmazedonienNorwegenPolenPortugalRumänienSchwedenSchweizSerbienSlowakeiSlowenienSpanienTschechische RepublikUngarnÖsterreichJahr2020203020402050Produkt
GrundchemikalienWasserstoffMethanolFischer-Tropsch ProdukteFT-DieselFT-BenzinFT-KerosinFT-NaphthaSynthetische Kraftstoffe (Oxygenate)DMC 65% + MeFo 35%DMC 100%MeFo 5%MeFo 100%OME3-5 100%OME3-5 5%Andere PtX ProduktePME-Polyol
WasserstoffDer aus erneuerbaren Energien hergestellte Grüner Wasserstoff ist CO₂-frei und daher für das Erreichen der Pariser Klimaschutzziele der ideale Baustein. Wasserstoff findet in vielen Bereichen Anwendung, wie der Chemie-Industrie, dem Mobiltätssektor oder als alternativer Brennstoff zu den fossilen Varianten. Auf ihm bauen viele weitere Power-to-X-Produkte auf.
Berechnung
StromNutzbarer Anteil:100 %WasserCO2DACIndustrielle PunktquellenBiogene PunktquellenEnergie- und Massenbilanzen
Wasser
27.92 Mio. t Wasser werden für die Elektrolyse benötigt.
0.0235 % vom Gesamtvorrat an Süßwasser.
Strom
144.36 TWh von insgesamt 661.71 TWh sind technisch potenziell für das ausgewählte PtX-Produkt verfügbar.
280280210210140140707000Biomasse: 53.40 TWhGeothermie: 0.97 TWhPhotovoltaik: 181.28 TWhWasserkraft: 23.82 TWhWind (Offshore): 122.87 TWhWind (Onshore): 279.37 TWh
Wärme
9.14 TWh thermischer Energie werden für die Herstellung des ausgewählten Produkts benötigt.
CO2
Für das ausgewählte Produkt wird kein Kohlenstoff benötigt.
Elektrolyse Wasser
Entsalzung
Eigenbedarf
Sonstiges
Elektrolyse
Wasserstoff
CO2
Entsalzung
Wasserstoff
CO2
Wasserstoff
CO2
Wasserstoff
27.92 Mio. t
0.00 TWhel
517.35 TWhel
0.00 TWhel
144.36 TWhel
0.00 TWhel
0.00 TWhel
0.00 TWhth
9.14 TWhth
0.00 TWhth
3.14 Mio. t
0.00 Mio. t
3.14 Mio. t

Strom

Wärme

Massenströme
Elektrolyse
Chemische Umwandlung
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Strom- und PtX-Produkt-Potenzial

Strompotenzial fur das Jahr 2030 (661.71 TWh)

Wasserstoff im zeitlichen Verlauf (in Mio. t)

Zusammenfassung der Ergebnisse
xlsx

Gemäß der Auswahl existiert in Deutschland im Jahr 2030 ein Angebotspotenzial von 3.14 Mio t. an Wasserstoff.

Ausgehend von den ausgewählten Stromerzeugungstechnologien (s. Karte für Strom) existiert ein Gesamtstrompotenzial von 661.71 TWh.

Nach Abzug des nationalen Originär-Stromeigenbedarfs (517.35 TWh) bleibt ein PtX-Strompotenzial von 144.36 TWh, wobei 100.00 % in das ausgewählte PtX-Produkt Wasserstoff fließen.

Der Strom wird unter Berücksichtigung der Auswahlmöglichkeiten (Salz- oder Süßwasser; CO₂-Quelle) und der Produktanforderungen (hinsichtlich Energie- und Massenbedarfe) auf die beteiligten Prozesse optimal aufgeteilt, die in der größtmöglichen Produktmenge resultieren.

Die jeweiligen Strompotenziale, die Stromanteile, welche in die entsprechenden Prozesse fließen, die Wärmebedarfe sowie die Massenströme sind im Folgenden gelistet:

Energieströme

Strompotenziale

Biomasse5.3400e+1TWh
Geothermie9.6947e-1TWh
Photovoltaik1.8128e+2TWh
Wasserkraft2.3820e+1TWh
Wind (Offshore)1.2287e+2TWh
Wind (Onshore)2.7937e+2TWh
Strompotenzial (in TWh)6.6171e+2TWh

Strom für Prozesse

Strom Eigenbedarf (in TWh)5.1735e+2TWh
Strom für Sonstiges (in TWh)0.0000e+0TWh
PtX-Strompotenzial für ausgewähltes Produkt (in TWh)1.4436e+2TWh
Strombedarf für Wasserbereitstellung (Entsalzung) (in TWh)0.0000e+0TWh
Strombedarf für CO₂-Abscheidung (in TWh)0.0000e+0TWh
Strombedarf für PtX-Produkt-Herstellung (in TWh)0.0000e+0TWh
Strombedarf für Elektrolyse (in TWh)1.4436e+2TWh

Wärme

Wärmebedarf für CO₂-Abscheidung0.0000e+0TWh
Wärmebedarf für Herstellung des PtX-Produkts (in TWh)9.1430e+0TWh
Wärmebedarf für Wasserbereitstellung (Entsalzung) (in TWh)0.0000e+0TWh
Wärme (in TWh)9.1430e+0TWh

Massenströme

Verfügbares Wasser (in t)1.1900e+11t
Wasser-Bedarf für Elektrolyse (in t)2.7918e+7t
CO₂-Bedarf (in t)0.0000e+0t
Wasserstoff-Bedarf (in t)3.1368e+6t
Produkt (in t)3.1368e+6t
Die zugrundeliegenden Annahmen sind in "Über" erläutert.
Die Energie- und Massenbedarfe der jeweiligen Prozesse sind in "Technische Parameter" gelistet.
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