Stille Revolution mit Silent-Power und M99 Methanol Ein Schweizer Pionier-Unternehmen macht die Energiewende möglich In der letzten Ausgabe brachten wir unter dem Titel “Methanol revolutionärer Energieträger der Gegenwart” einen Bericht über die Firma Silent-Power in Cham/Zug und dessen Protagonisten Prof. Dr.-Ing. Urs Weidmann. Wie bereits angekündigt, führten wir inzwischen ein Interview mit Prof. Weidmann, welches wir im folgenden umrahmt mit weiteren Informationen über diese hoch brisante Technologie - publizieren. Das Wundermittel Methanol Ein Blick in die Vergangenheit: Am 26. November 2012 brachte der “TagesAnzeiger” einen Bericht unter dem Titel “Die Methanol-Revolution”. Darin stand, dass sich ChemieNobelpreisträger George Olah vor Jahren erfolglos für Methanol als Energieträger engagierte. Zitat: “Nun nimmt ein Schweizer sein Konzept auf. Die Energiewende könnte ihm helfen.” Prof. Dr.-Ing. Urs Weidmann, der in den 80er Jahren am PaulScherrer-Institut PSI nach neuen synthetischen Brennstoffen gesucht hatte, fand diesen erst später in Form des Wundermittels Methanol. Es zählt zur Stoffklasse der Alkohole, ist farblos, gefriert bei minus 98 Grad Celsius, siedet bei 65 Grad, ist bedeutend weniger explosiv als Benzin - und weist keine giftigen Emissionen auf. Er zeigte den Redaktoren, dass Methanol - aus einem M99-Fläschchen auf den Tisch gegossen - vollständig verbrennt und keinen Russ und keinen Schwefel hinterlässt. Zurück blieb ein feiner Wasserfilm, der sich bald verflüchtigte. Das synthetisch hergestellte Methanol ist heute nach Rohöl bereits die zweitmeist gehandelte Flüssigkeit der Welt, die in vielen Produkten, unter anderem in Kosmetika, vorkommt. Methanol ist zwar giftig wie alle Alkohole, aber weniger schädlich als Benzin. Der grösste Produzent November/Dezember 2015 Prof. Dr.-Ing. Urs Weidmann - hier mit Dipl.-Ing. Gustav Grob, seinem Assistenten (von links) und Adolf Schneider - empfing die Redaktoren in seinem eindrücklichen Firmengebäude der Silent Power AG mit vielen Arbeits- und Laborräumen in Cham bei Zug. thetischem Methanol sind Wasser, CO2 aus der Luft und Strom nötig. Diese Elemente sind überall vorhanden, im Gegensatz zu den fossilen Brennstoffen Erdöl, Erdgas oder Kohle. Methanol ist das einfachste Alkoholmolekül. Das nächst komplizierte ist Ethanol, der gewöhnliche Trinkalkohol. Methanol wird vollsynthetisch hergestellt und nicht über landwirtschaftlich kultivierte Anbauflächen. Deshalb konkurrenziert die Herstellung von Methanol nicht mit der Nahrungsmittelproduktion, wie zum Beispiel Raps oder Mais. Methanol kann man heute schon im Detailhandel, im Baufachmarkt oder in der Drogerie beziehen. Methanol verbrennt rückstandsfrei! Nobelpreisträger George Olah hatte mit seinem Buch bereits auf die Bedeutung der “Methanol-Economy” hingewiesen. von Methanol ist Qatar, gefolgt von Trinidad. Für die Produktion von syn- Das Methanol von Silent-Power heisst M99. Die Zahl 99 steht für mindestens 99%ige Reinheit. M99 besitzt ähnliche Brenneigenschaften wie Benzin, Diesel oder Kerosin, brennt jedoch rückstandsfrei und NET-Journal Jg. 20, Heft Nr. 11/12 19 kleiner gelber Punkt: Einfamilienwohnhaus grosser gelber Punkt: Mehrfamilienwohnhaus, Schulen, Altersheime, Büros schraffierte Pannels: Photovoltaik-Anlage. Heute wird der Strom zentral produziert. Silent-Power dezentralisiert die Stromerzeugung über die mit M99 funktionierenden Econimo-Wandler, die im Keller der Gebäude oder in der unmittelbaren Umgebung stehen können. Die einzelnen Einheiten generieren automatisch Strom, und zwar genau dann, wenn er gebraucht wird. sauber mit einer nahezu farblosen Flamme. M99 ist wohl einer der ungefährlichsten Treibstoffe, ist er doch biologisch abbaubar und nicht explosiv. Beim Verbrennen wird er wieder in die Elemente zerlegt, aus 20 denen er gewonnen wurde: ins ungiftige CO2 und Wasser. Die Methanolwirtschaft ist sehr ökonomisch, da sie mit nur einer einzigen Treibstoffart alle denkbaren Anwendungen abdecken kann: für NET-Journal Jg. 20, Heft Nr. 11/12 die Stromerzeugung, fürs Heizen und Kühlen von Gebäuden, fürs Kochen und für die Mobilität. M99 kann Rasenmäher, Laubbläser, E-Bikes, Motorräder, Autos, Busse, Mähdrescher, Baumaschinen, ja sogar Flugzeuge November/Dezember 2015 und Schiffe antreiben. Die Umrüstung der Infrastruktur von Benzin, Diesel oder Kerosin auf Methanol ist einfach und kostengünstig. Heutige Transportschiffe, Lager, Tankstellen und Tankfahrzeuge können ohne grossen Aufwand übernommen und angepasst werden. Kein saurer Regen! Methanol hat noch weitere Vorteile: Es erzeugt keine Sekundärkosten wegen saurem Regen, verschmutzten Stränden infolge Tankerunfällen usw., es sind keine Katalysatoren wie bei den heutigen Kolbenmotoren nötig, und es braucht keine Kamine, weil die Abfallstoffe nur aus Wasser und ungiftigem CO2 bestehen. M99 benötigt keine riskanten Additive wie Benzol, welches heute Benzin und Diesel zur Verbesserung des Verbrennungsprozesses beigemischt wird und gesundheitsschädlich ist. Das Silent-Power-Geschäftsund Erfolgsmodell: Contracting! In Zusammenarbeit mit dem lokalen Stromversorger entwickelt, produziert und betreibt Silent-Power AG die dezentralen Minikraftwerke Econimos, die möglichst nahe beim Endkunden aufgestellt werden. Diese produzieren Strom, Warmwasser für die Heizung und Kaltwasser zur Kühlung von Gebäuden. Auf diese Art erhält der Kunde ein “Sorglospaket”, welches alle seine Energiebedürfnisse abdeckt. Silent-Power verkauft neben der durch die Econimos produzierten elektrischen Energie auch warmes und kaltes Wasser an die Stromversorgungsgesellschaft. Diese verkauft den Strom wie bisher über die Stromzähler an die Endkunden, das Warmund Kaltwasser über Wärmemengenmessgeräte an den Mieter oder Immobilienbesitzer. Die Rechnung des Energieversorgers an den Endkunden enthält somit neben “Bezogene Strommenge” noch die Positionen “Warmwasserbezug” und “Kaltwasserbezug” der entsprechenden Bezugsperiode. Die Preise für eine Kilowattstunde Wärme bzw. Kälte sollen für den November/Dezember 2015 Von links: Gustav Grob, Präsident ISEO und Wasserstoffspezialist, Prof. Dr.-Ing. Urs A. Weidmann, die Redaktoren. In der Mitte: ein Methanol-Demomodell. Endkunden günstiger sein als jene, die durch die herkömmlichen Energieträger mit Öl- oder Gasheizung zu erzielen wären. Silent-Power AG übernimmt den Betrieb, die Wartung und Logistik, um die Methanoltanks mit der eigenen Tankwagenflotte laufend nachzufüllen. Der Endkunde muss sich nicht mehr um Tankrevision, Kaminfeger, Abgastets, Leckagetests der Tankanlagen sowie um die rechtzeitige Beschaffung des Brennstoffes kümmern. Zudem bezahlt er den Energiebezug erst im Nachhinein. Die Econimos können per Internet ferngesteuert und fernüberwacht werden, Störungen lassen sich sofort erkennen und beheben. Die installierten Econimos bleiben Eigentum der Silent-Power AG. So bleibt der eigene Methanol-Absatzmarkt erhalten. Basierend auf der Lebensdauer der Econimos von mindestens fünfzehn Jahren wird ein langfristig planbarer zukünftiger Einkommensstrom für Silent-Power AG generiert. Erste Anwendungen sind 2015/2016 geplant. Dann werden auch alle TÜV-Zulassungen vorhanden sein. Die Technologie ist mit vier Patenten geschützt. NET-Journal Jg. 20, Heft Nr. 11/12 Das Interview Urs Weidmann UW, Adolf und Inge Schneider as/is Wie alles begann is: Wie kamen Sie auf die Idee, Methanol als Treibstoff zu nutzen? UW: Bereits 1974, zum Zeitpunkt, als die OPEC (die Organisation erdölexportierender Länder) gegründet wurde und damit eine Vervielfachung des Ölpreises auslöste, erkannte ich die Notwendigkeit, Alternativen zu den klassischen fossilen Energieträgern zu finden. Ich machte meine Doktorarbeit im Paul-ScherrerInstitut PSI, indem ich den Beitrag der 2000 Wasserkraftwerke zur Energiesituation in der Schweiz analysierte und solarthermische Kraftwerke für Höhen über 3000 m ü M optimierte. Ich war dann auch Autor verschiedener Fachbücher für das Bundesamt für Energie. Mein grösster Erfolg war, durch meine Untersuchungen dazu beigetragen zu haben, dass das Atomkraftwerk Kaiseraugst nicht gebaut wurde. as: Meine Frau Inge engagierte sich als Journalistin vor Jahrzehnten auch gegen Atomkraftwerke in der 21 Schweiz. Doch heute hat der Atomstrom in der Schweiz immer noch einen erheblichen Anteil? UW: Ja, dieser Anteil beträgt heute noch etwa 40%. Nun hat ja die Schweizer Regierung nach der Fukushima-Katastropohe im Jahr 2012 grundsätzlich den Ausstieg aus der Kernkraft beschlossen. Wenn nun aber die Energie aus den Atomkraftwerken wegfällt, entsteht eine Energielücke. Jahrzehntelange Recherchen haben mich zur Energielösung mit Methanol geführt. Es handelt sich um eine dezentrale Lösung in Ergänzung zu herkömmlicher Alternativenergien wie Photovoltaik und Windenergie. is: Wir finden diese Lösung genial. Kennt die Schweizer Regierung, die sich heute noch schwer tut mit Alternativen zur Kernkraft, Ihre Systeme? UW: Ja, aber die Resonanz ist bisher nicht besonders gross. Es geht deshalb darum, die Hausbesitzer von dieser Energielösung zu überzeugen, von welcher alle profitieren. Unsere Econimos produzieren als Minkraftwerke Strom, geräuschlos und ohne Kamin. Innert 15 Sekunden nach dem Startsignal erzeugt ein Econimo die volle Leistung und ist in der Stromproduktion halb so teuer wie herkömmliche Kraftwerke. Zur Bedeutung des Namens und zu Absatzmärkten is: Wo gibt es schon Econimos und wie erklärt sich der Name? UW: Zurzeit gibt es drei Pilotanlagen, die bis Ende 2016 in der kommerziellen Testphase sind. Um unsere Minikraftwerke von Blockheizkraftwerken unterscheiden zu können, haben wir den Namen Econimo (Energy Converter Integral Modul) weltweit schützen lassen. Blockheizkraftwerke erzeugen Strom und Wärme. Am Strom verdient man heute praktisch nichts mehr. Damit können Blockheizkraftwerke nur vier Monate im Jahr, während der Winterzeit, in Betrieb sein. Ein Kraftwerk, das acht Monate im Jahr stillsteht, rentiert sich nicht. Demgegenüber sind Econimos Trigenerators, das heisst sie erzeugen in den Sommermonaten zusätzlich Kälte, so dass sie das ganze Jahr in Betrieb sein können. 22 Eine solche 4-Takt-Motorpumpe kann problemlos auch mit Methanol betrieben werden. is: Welche Absatzmärkte sehen Sie vor? UW: Wir wenden uns zuerst an Stromversorger in der Schweiz. Die sagen uns, wo sie unsere Minikraftwerke aufgestellt haben wollen. Unsere Minikraftwerke erzeugen Spitzenenergie und keine Bandenergie, so dass sie als ideale Netzstabilisatoren dienen. Sie sind mit einer eigenen Intelligenz ausgerüstet und finden heraus, dass in diesem Stadtquartier ein Wolkendurchgang oder in jenem eine Windflaute die Stromerzeugung reduziert. Dann starten die Minikraftwerke automatisch und liefern innert Sekunden den wegfallenden Photovoltaikstrom. Wird durch Solaranlagen zuviel elektrische Energie eingespeist, ist dies für die Netzstabilität noch viel gefährlicher (die Leute sind in den Sommerferien, die Industrie läuft und die Sonne brennt vom Himmel). Dann lösen die Sicherungen der Netztrafostationen aus, und es kann dann Stunden dauern, bis diese weitherum ersetzt sind. Dann erzeugen die Econimos warmes und kaltes Wasser nicht mehr duch Verbrennen von Methanol, sondern unter Zuhilfenahme von Strom. Es liegt daher auf der Hand: Unsere Netzstabilisatoren sind damit für die Energiewende eine unabdingbare Notwendigkeit. NET-Journal Jg. 20, Heft Nr. 11/12 Am 12. August erhielt Silent-Power den "5th Asia Best CSR Practices Award 2015" in der Kategorie "Best Environment Friendly Project". Der Preis wird von der Organisation CSR (Corporate Social Responsibility) vergeben. Silent-Power siegte gegen die gesamte Konkurrenz in Asien (Japan, China, Indien, Indonesien, Philippinen, Malaysia, Vietnam und Singapur). Zur Funktionsweise eines Econimos is: Erläutern Sie kurz die Funktionsweise eines Econimos. UW: Das Econimo funktioniert grundsätzlich wie eine Photovoltaikanlage. Nur wird hier nicht Sonnenlicht in Strom umgewandelt, sondern Infrarotstrahlen erzeugen in speziellen Fotozellen elektrische Energie. Die Wärmestrahlen stammen aus der Verbrennung von Methanol. Die Ausbeute ist zwar mit 20 Prozent noch gering, liegt aber mit den theoretisch erzielbaren 86 Prozent weit über dem Wirkungsgrad moderner Benzinmotoren von 25 Prozent. Mit der Abwärme von 90 Grad kann ein Haus im Winter geheizt werden, dann steigt der Gesamtwirkungsgrad auf über 95 Prozent. Im Sommer soll die Wärmeenergie für ein Kühlsystem genutzt werden. Mit diesem dezentralen System werden Stromnetze entlastet und der Verbrauch an fossiler Energie gesenkt. Das Econimo-Minikraftwerk wird es nur in einer Modullösung geben: Es produziert 25 kW November/Dezember 2015 Strom, 70 kW Wärme und 40 kW Kälte. as: Wo werden die Econimos in Zukunft produziert? UW: Zurzeit sind wir mit einem Produzenten im Raum Zürich in der Endverhandlungsphase. is: Wie ökologisch ist denn die Produktion von Methanol, und wie wird Methanol heute gewonnen? UW: Methanol wird heute vor allem aus Methan, aus Erdgas, hergestellt. Beim Verbrennen von Methanol entsteht gleich viel CO2, wie wenn man das Erdgas direkt verbrannt hätte. Unser Ziel ist jedoch ein CO2neutraler Kreislauf, so dass der Klimaerwärmung entgegengewirkt wird. Wir wollen also Methanol vollsynthetisch aus Strom, Wasser und CO2 aus der Luft herstellen. Eine der Schwierigkeiten ist die Extraktion von CO2 aus der Luft. Der ETH-Spinoff Climeworks AG widmet sich diesem Thema und hat mit dem Grossaktionär Audi einen finanzstarken Partner gefunden. Es dauert aber noch einige Monate, bis CO2 zum heutigen Marktpreis hergestellt werden kann. Es ist zu beachten, dass der CO2Preis jedoch nur einen bescheidenen Einfluss auf den Methanolpreis hat, braucht es doch zur synthetischen Herstellung auf 4 Wasserstoffatome nur ein einziges Kohlenstoffatom (aus dem Molekül CO2). 2020 an die Börse! is: Wie stehen die ökonomischen Aussichten Ihrer Firma? UW: Für das Jahr 2020 ist der Börsengang geplant. Wir rechnen mit einer Rendite von 20% pro Jahr. Die ökonomischen Aussichten sind jedenfalls sehr gut, aber im Vordergrund steht die Notwendigkeit der Energiewende, die mit Methanol ermöglicht werden kann. Wir gehen heute davon aus, dass das Aussterben der Dinosaurier vor Millionen von Jahren durch die Erderwärmung um 9 Grad zustande gekommen ist. Jetzt haben wir bereits Permafrost, und es besteht grosse Gefahr für viele Lebewesen durch die Erderwärmung. Diese ist aber primär auf die Verbrennung fossiler Brennstoffe zurückzuführen. Dem kann der Einsatz von Methanol in allen Bereichen massiv entgegenwirken. November/Dezember 2015 Der Projektverantwortliche von Silent-Power, Herr Glattfelder, zeigt dem Redaktor die 25kW-Mikrogas-Turbine, die auf Methanolbetrieb umgestellt wird und mit einer sehr hohen Umdrehungszahl läuft. Der Vorteil dieser Maschine ist der relativ hohe Wirkungsgrad. Geburtshelfer der Energiewende as: Es sieht ganz danach aus, als ob die durch die Schweizer Regierung beschlossene Energiewende der Geburtshelfer Ihres Projekts wäre? UW: Eigentlich ist es umgekehrt: Unser Projekt ist der Geburtshelfer der Energiewende! Der geplante Ausstieg aus der Nuklearkraft in Deutschland und der Schweiz hat alles verändert. Methanol ist ein ideales Medium, das auf einfache Weise mit Wasser, CO2 und elektrischer Energie aus Solar- oder Windstrom, aus Wellenenergie oder Wasserkraft hergestellt werden kann. Auf diese Weise kann überschüssige elektrische Energie elegant in Form von Methanol-Treibstoff in grossen Tanks günstig zwischengespeichert werden. Wenn dann vom Netz Strom benötigt und zu einem guten Tarif bezahlt wird, kann das gespeicherte Methanol entweder über eine Mikrogasturbine mit Generator wieder verNET-Journal Jg. 20, Heft Nr. 11/12 stromt oder über eine kalte Verbrennung in einer speziellen Brennstoffzelle in Strom umgewandelt werden. as/is: Wir finden Ihr System jedenfalls hoch brisant und erfolgversprechend und wünschen Ihnen für die weitere Entwicklung viel Erfolg! Swiss Excellence Product Award 2015 für Silent Power! Am 26. Oktober erhielt Silent-Power die renommierte Auszeichnung “Swiss Excellence Product Award 2015”, an dem die innovativsten Projekte der Schweiz ausgezeichnet werden. Damit wurde Silent-Power zum innovativsten Schweizer Produkt des Jahres 2015 gekürt. Der Anlass wurde von der UBS AG gesponsert. Die Festrede wurde vom ETH-Präsidenten, Prof. Dr. Lino Guzzella, gehalten. Kontakt: Silent-Power AG Gewerbestr. 11, CH 6330 Cham www.silent-power.com 23
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