Entwurf eines nachhaltigen Energiegewinnungssystems
Wie kann ein nachhaltiges Energiegewinnungssystem aussehen, das aus erneuerbaren Energien z.B. Methanol erzeugt? Zur Beantwortung dieser Frage müssen viele Rahmenparameter beachtet werden. Philipp Kenkel forscht daran, wie aus bestimmten Variablen und Gegebenheiten die beste Konstellation herausgefunden werden kann durch Erstellung einer sog. "superstructure", um die günstigste Anlangekonfiguration herauszufinden.
Antragsteller
Philipp Kenkel, M.Sc.
Doktorand an der Universität Bremen im Fachbereich 4 (Produktionstechnik)
Philipp Kenkel ist außerdem Träger des CAMPUS PREIS 2018/19. Er wurde für seine Masterarbeit mit dem Titel "Development of a superstructure framework for the techno-economic optimization of an integradet algai beorefinery" ausgezeichnet.
Im Anschluss an seine Masterarbeit begann er als wissenschaftlicher Mitarbeiter im Fachgebiet "Resistente Energiesysteme" ebenfalls im Fachbereich Produktionstechnik mit seiner Promotion zu dem Titel "Sustainable alternatives for the petrochemical industry", die auf den Erkenntnissen seiner Abschlussarbeit aufbaut.
Nun hat er die Gelegenheit bekommen, seine Ergebnisse auf einer namhaften Konferenz vorzutragen. Das "European Symposium on Computer-Aided Process Engineering" war ursprünglich in Mailand geplant und findet aufgrund der Coronaeinschränkungen nun virtuell statt. Dennoch ist es für Philipp Kenkel eine gute Gelegenheit, seine Erkenntnisse einem ausgewählten Kreis von Fachleuten vorzustellen und zu diskutieren.
Die Stiftung fördert diesen Vortrag nicht nur, weil Philipp Kenkel ein zentrales Thema unserer Zeit bearbeitet: die Bereitstellung von emissionsarm bzw. -frei hergestellter Energie für die Industrie, sondern auch, weil es eine Chance ist zu zeigen, als wie gut und wissenschaftlich qualifiziert sich ein Träger des CAMPUS PREISES beweist.
Worum geht es in der Arbeit
Die Arbeit beschäftigt sich mit der computergestützten Identifikation, Bewertung und Optimierung von Anlagenkonzepten zur Erzeugung von erneuerbaren Flugzeugtreibstoffen. Stand der Forschung ist die konkrete Bewertung und Optimierung eines Power-to-Methanol Designs. Dieses Konzept basiert auf der Nutzung von Wasserstoff aus elektrischer Energie und CO2 zur Synthese von Methanol. Methanol bildet ein wichtiges Zwischenprodukt, sowohl für eine mögliche Kerosinsynthese als auch für die chemische Industrie, und wird zum jetzigen Standpunkt konventionell mittels Dampfreformierung aus Erdgas hergestellt. Die erneuerbare Herstellung von Methanol kann demgegenüber in zweierlei Hinsicht zur Reduktion von Treibhausgasen und damit zur Nachhaltigkeit und ganz konkret zur Erreichung der Klimaziele beitragen: 1. Reduktion der Emissionen in der chemischen Industrie und 2. mittel- bis langfristig eine Verminderung in der Luftfahrt durch Bereitstellung von Kerosin aus Methanol.
Konkret werden in der Arbeit verschiedene Wasserstofferzeugungsanlagen, CO2-Quellen und Abgasverwertungssysteme im Kontext der Gesamtanlage unter ökologischen und ökonomischen Nachhaltigkeitsaspekten bewertet und die optimalen Designoptionen berechnet. Insbesondere das Verhalten von Kosten und Emissionen sowie der Einfluss verschiedener Strombezugsoptionen auf die Nachhaltigkeit des regenerativen Produktes sind dabei von Interesse.