Power-to-Gas: Modellierung von Anwendungspfaden zur wirtschaftlichen Abschätzung angenommener Betriebsszenarien

Inhaltsverzeichnis

• EINLEITUNG
• Problemstellung
• Zielsetzung
• METHODIK
• Rechtliche Rahmenbedingungen
• Österreich
• Elektrzitätswirtschafts- und -organisiationsgesetz 2010 – 6/2013
• ÖVGW G31 und G33
• Weitere Einflussgrößen
• Deutschland
• Energiewirtschaftsgesetz EnWG
• Erneuerbare Energien Gesetz EEG
• Gasnetzentgeltverordnung GasNEV
• Stromsteuergesetz StromStG
• DVGW G260 und G262
• Weitere Einflussgrößen
• Beschreibung der Verwertungspfade
• Wasserstoffbasierte Systeme
• Methanisierung
• Darstellung und Berechnung der Verwertungspfade
• Verstromung in Brennstoffzelle (Pfad I)
• Verstromung in Wasserstoffturbine (Pfad II)
• Verstromung eines H2-Teilstroms im Erdgas BHKW (Pfad III)
• Öko-SNG BHKW (Pfad IV)
• SNG-Verkehr (Pfad V)
• Erläuterung der Berechnungen
• MARKTPARAMETER
• Primäre marktrelevante Einflüsse
• Errichtungskosten / Investitionskosten
• Strom
• Strompreis
• Ausgleichsenergiemarkt
• Stromvermarktung
• Stromherkunft
• Gas
• Veränderung der rechtlichen Situation
• Standortdiskussion
• Sekundäre marktrelevante Derivate
• Biomethanpreise
• Treibstoffpreis
• Verantwortungsverteilung (Kosten)
• BEURTEILUNG DER VERWERTUNGSPFADE
• Technische Beurteilung der Verwertungspfade (Wirkungsgradbasiert)
• Wirtschaftliche Beurteilung der Verwertungspfade
• SENSITIVITÄTSANALYSEN
• Strompreisszenarien
• Szenario 2030a
• Szenario 2030b
• Szenario 2030c
• Szenario 2030d
• Analyse-Ergebnisse
• Brennstoffzelle
• H2-Beimisch Turbine
• H2-Beimisch BHKW
• Öko-SNG BHKW
• Öko-SNG KFZ
• ERGEBNISSE UND SCHLUSSFOLGERUNG
• VERZEICHNISSE
• Literaturverzeichnis
• Abbildungsverzeichnis
• Tabellenverzeichnis
• Abkürzungen, Indizes und Begriffserklärungen
• ANHANG

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die Masterarbeit analysiert das Potential der Power-to-Gas Technologie, erneuerbare Energie effizienter zu nutzen und zu speichern. Die Arbeit befasst sich mit den verschiedenen Verwertungspfaden von Wasserstoff und Methan, die durch Elektrolyse und Methanisierung gewonnen werden.

• Analyse der wirtschaftlichen und technischen Machbarkeit von Power-to-Gas Anwendungen
• Bewertung verschiedener Verwertungspfade für Wasserstoff und Methan
• Untersuchung der rechtlichen Rahmenbedingungen für die Implementierung von Power-to-Gas Technologien
• Durchführung von Sensitivitätsanalysen, um die Auswirkungen von Marktpreisschwankungen auf die Wirtschaftlichkeit der Verwertungspfade zu analysieren
• Entwicklung von Empfehlungen für die zukünftige Entwicklung und Anwendung von Power-to-Gas Technologien

Zusammenfassung der Kapitel

Die Einleitung stellt die Problemstellung der Masterarbeit dar und erläutert die Zielsetzung. Das zweite Kapitel widmet sich der Methodik der Arbeit. Es beschreibt die rechtlichen Rahmenbedingungen in Österreich und Deutschland, die für die Nutzung von Power-to-Gas relevant sind. Des Weiteren werden die verschiedenen Verwertungspfade für Wasserstoff und Methan vorgestellt und berechnet. Das dritte Kapitel befasst sich mit den relevanten Marktparametern, die die Wirtschaftlichkeit der Verwertungspfade beeinflussen. Dazu gehören Errichtungskosten, Strom- und Gaspreise sowie die rechtliche Situation und die Standortdiskussion. Im vierten Kapitel werden die Verwertungspfade technisch und wirtschaftlich beurteilt. Das fünfte Kapitel präsentiert Sensitivitätsanalysen, die die Auswirkungen von Strompreisschwankungen auf die Wirtschaftlichkeit der Verwertungspfade analysieren.

Schlüsselwörter

Power-to-Gas, Elektrolyse, Methanisierung, Wasserstoff, Methan, erneuerbare Energien, Energiespeicherung, Verwertungspfade, wirtschaftliche Analyse, Sensitivitätsanalyse, rechtliche Rahmenbedingungen, Marktparameter, Österreich, Deutschland.