Forschungsprojekt WENde

Wassereffizienz in der Energiewende in Deutschland

Credit:

BMFTR

Die Produktion von grünem Wasserstoff und Methanol gilt als wichtiger Baustein für die Umgestaltung zukünftiger Energiesysteme. Gleichzeitig erfordert die großskalige Power-to-X-Produktion erhebliche Wasserressourcen und muss deshalb so geplant werden, dass Wasser- und Energieinfrastrukturen effizienter miteinander verbunden werden. Das Forschungsprojekt WENde, gefördert durch das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt, adressiert diese Herausforderung durch die technische und systemische Integration von Wasser- und Energiesystemen.

Forschungsprojekt WENde

 

Laufzeit

Juli 2026 bis Juni 2029

Förderung durch

Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt

Projektbeteiligte

  • DLR-Institut für Vernetzte Energiesysteme
  • DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des KIT
  • Oldenburgisch-Ostfriesischer Wasserverband (OOWV)
  • DECHEMA – Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V.
  • Innovationszentrum für Nachhaltigkeit und Produktionstechnologie GmbH
  • Hochschule für öffentliche Verwaltung Kehl

Das Projekt WENde hat zum Ziel, integrierte Wasser- und Energiemanagementkonzepte für die grüne Wasserstoff- und Methanol-Produktion in Deutschland zu entwickeln und zu demonstrieren. Dafür untersuchen die Projektbeteiligten die Nutzung kommunaler und industrieller Abwässer als alternative Wasserquellen für Power-to-X-Anlagen sowie die Behandlung und interne Wiederverwendung von Methanol-Prozesswasser zur Schließung von Wasserkreisläufen. Die entwickelten Ansätze werden experimentell erprobt, praxisnah demonstriert und für eine Power-to-X-Anlage am Standort Nordenham in Niedersachsen optimiert. Darüber hinaus analysiert das Projekt die technischen Voraussetzungen und die regulatorischen Rahmenbedingungen, die für einen wirtschaftlichen Betrieb notwendig sind. Die Ergebnisse daraus sollen in einen Leitfaden für wasser- und energieeffiziente Power-to-X-Anlagen einfließen. Damit stellt das Projekt den Transfer und die Skalierbarkeit auf weitere Anwendungsfälle für gekoppelte Wasser-Energiesysteme sicher.

Das Institut für Vernetzte Energiesysteme bearbeitet im Projekt WENde insbesondere Fragestellungen zur Kopplung von Wasser- und Energieversorgung auf unterschiedlichen Ebenen. Zu diesem Zweck entwickeln die Forschenden Modelle zur optimalen Auslegung von Power-to-X-Anlagen unter Berücksichtigung der Wasserverfügbarkeit sowie zur Simulation eines kosten-optimalen Produktion von so genanntem Reinstwasser und Methanol. Zudem werden die am Institut entwickelten Modellierungs-Frameworks MTRESS und REMix für lokale und überregionale Analysen der Wasser- und Energieversorgung angewendet. In diesen integrierten Szenarien-Analysen untersucht das Institut, wie Technologien der Wasseraufbereitung und Abwasserbehandlung Einfluss auf Kosten und Robustheit zukünftiger Energiesystem-Designs nehmen. Ziel ist es, in enger Abstimmung mit Stakeholdern wie Anlagenbauern oder kommunalen Anlagenbetreibern belastbare Entscheidungsgrundlagen für integrierte Wasser-Energie-Systeme zu schaffen.

Unsere Kernthemen und Handlungsfelder mit Bezug zum Projekt WENde:

Forschungsgruppe

Energieszenarien und Technologiebewertung

Die Forschungsgruppe Energieszenarien und Technologiebewertung analysiert alternative Optionen und Pfade für die Transformation hin zu einer nachhaltigen Energiewirtschaft. Das Ziel ist eine ganzheitliche Bewertung über den kompletten Lebenszyklus der Technologien hinweg.

Forschungsgruppe

Energiesystemmodellierung

In der Energiesystemmodellierung entwickeln wir Methoden und Lösungen für die Planung zukünftiger Energieinfrastrukturen. Im Zentrum steht dabei die Frage, welchen Beitrag verschiedene Technologien zu nachhaltigen, zuverlässigen und kostengünstigen Energiesystemen leisten können.

Forschungsgruppe

Energiemanagement

Die Forschungsgruppe Energiemanagement entwickelt Methoden und Strategien, um den Betrieb und die Auslegung zukünftiger Energiesysteme Hand in Hand zu optimieren.

Handlungsfeld

Strategien für nachhaltige Energiesysteme

Die Energiewende ist ein dynamischer Prozess, der fortlaufend an neue Einflüsse wie technische Innovationen oder gesellschaftlich ausgehandelte Rahmenbedingungen angepasst werden muss.

Handlungsfeld

Netzmanagement: Strom-, Gas- und Wärmenetze

Damit Energie nicht nur bilanziell, sondern auch real zur richtigen Zeit am richtigen Ort zur Verfügung steht, müssen Strom- und Gasnetze im Hinblick auf kommende Herausforderungen analysiert, in ihrer Betriebsführung angepasst, infrastrukturell modernisiert und teilweise erweitert werden.

Kontakt

Energieszenarien und Technologiebewertung

Forschungsgruppe
Institut für Vernetzte Energiesysteme

Energiesystemmodellierung

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Institut für Vernetzte Energiesysteme

Energiemanagement

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