Die Partner im MethQuest-Leitprojekt

Continental entwickelt wegweisende Technologien und Dienste für die nachhaltige und vernetzte Mobilität der Menschen und ihrer Güter. Continental erzielte 2017 einen Umsatz von 44 Milliarden Euro und beschäftigt aktuell mehr als 240.000 Mitarbeiter in 61 Ländern. Die Division Powertrain von Continental entwickelt und produziert effiziente Systemlösungen rund um den Antriebsstrang zur Optimierung des Kraftstoffverbrauchs. Im Rahmen des Teilprojektes MethCar entwickelt Continental einen Turbolader mit variabler Turbinengeometrie für die Anwendung an einem Methanmotor.

Die DBI - Gastechnologisches Institut gGmbH Freiberg ist eine gemeinnützige Forschungseinrichtung und bedient die gesamte Wertschöpfungskette der Gasversorgung, von der Förderung über die Speicherung, den Netztransport bis hin zur Verwendung von Erdgas und gasförmigen erneuerbaren Energieträgern. Schwerpunkt in MethSys ist seitens DBI die Modellentwicklung und Simulation von einer regionalen EE-Methan-Erzeugung sowie einer flächendeckenden EE-Methanversorgung und -anwendung. Auf Basis der zusammengeführten Einzelmodelle erfolgt die finale Bewertung.

Die DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut ist eine gemeinsame Forschungseinrichtung des Deutschen Vereins des Gas- und Wasserfaches e. V. und des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT). Ein Schwerpunkt der Forschungsarbeiten im Bereich Gastechnologie liegt auf der Erzeugung von Methan aus regenerativen Quellen und auf dessen Aufbereitung und Einspeisung ins Gasnetz. Die Forschungsstelle untersucht dahingehend in MethFuel neuartige Verfahrenskonzepte, um CO₂ zur Methanerzeugung bereitzustellen.

Untersuchungsgegenstand der Forschungsstelle in MethGrid und MethSys sind systemanalytische und netzspezifische Fragestellungen, um die Rolle von Gas und der Gasinfrastruktur im Energiesystem der Zukunft zu evaluieren. Zusätzlich koordiniert die DVGW-Forschungsstelle den Verbund MethGrid und hat gemeinsam mit der MTU Friedrichshafen GmbH die Koordination des Gesamtprojekts MethQuest inne.

Das EIfER ist eine gemeinsame Forschungseinrichtung der Electricité de France (EDF) und des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) mit Sitz in Karlsruhe. Im Verbund MethFuel leitet EIfER das Arbeitspaket zur optimierten SOEC-Elektrolyse. Fokus des EIfERs ist hierbei das Testen von Festoxidzellen am gemeinsam mit dem KIT-ITCP betriebenen Labor ENERMAT (Materialien für Energie), sowie die Simulationen innovativer Power-to-Gas-Konzepte zur Erzeugung von erneuerbarem Methan.

Elogen, der einzige französische Anbieter von PEM-Elektrolyseuren (Proton Exchange Membran), soll eine Schlüsselrolle bei der grünen Wasserstoffrevolution spielen und seinen Kunden und Partnern ermöglichen, die Energiewende zu beschleunigen und gemeinsam eine nachhaltigere Welt zu schaffen.

Im Rahmen von MethFuel entwickelt und erprobt Elogen ein 100% überlastfähiges 1 MW PEM-Elektrolysesystem zur Teilnahme am Primärregelenergiemarkt. Zusätzlich koordiniert Elogen den Verbund MethFuel.

Erdgas Südwest ist ein regional agierender Energiedienstleister mit rund 150 Mitarbeitern. Das Unternehmen hat langjährige Erfahrung auf dem Gebiet der Biogasaufbereitung, Vermarktung von Biogas und Erdgas und hat sich ganz der Strategie „Natürlich Zukunft schaffen“ verschrieben. Das Unternehmen verfolgt die Kopplung der Sektoren Strom und Wärme sowie die effiziente Nutzung erneuerbarer Energien vor Ort. Im Verbund MethGrid untersucht Erdgas Südwest die Bereitstellung von EE-LNG und arbeitet Handlungsempfehlungen aus.

Die ESA² GmbH entwickelt und bearbeitet Projekte für öffentliche und private Auftraggeber. Ihren Kunden bietet ESA² evidenzbasierte Energiesystemanalysen sowie Business Intelligence und unterstützt sie damit auf dem Weg ihrer individuellen Energiewende. Im MethSys-Verbund schafft ESA² die methodischen, technischen und datenseitigen Voraussetzungen für die Kopplung und den Einsatz der verschiedenen Energiemodelle der Partner zur systemanalytischen Untersuchung der Einführung und des Markthochlaufs von methanbasierten EE-Kraftstoffen im Verkehr.

Die Ford-Werke GmbH ist ein deutsches Automobilunternehmen und beschäftigt an den Standorten Köln, Saarlouis und Aachen mehr als 24.000 Mitarbeiter/-innen. Seit 1965 werden im Entwicklungszentrum Köln-Merkenich Fahrzeuge und Motoren entwickelt.1994 wurde dieser Standort durch das Ford Forschungszentrum in Aachen ergänzt, mit den Forschungsschwerpunkten alternative Antriebe, neuer Motorengenerationen und aktive Fahrwerksysteme. Ford leitet den Verbund MethCar, in dem Potenziale und Qualitätsanforderungen von erneuerbarem Methan als PKW-Kraftstoff untersucht werden.

Die Abteilung Ganzheitliche Bilanzierung (GaBi) am Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP befasst sich seit 1989 mit der ganzheitlichen Bilanzierung und Analyse von Produkten, Prozessen und Dienstleistungen unter ökologischen, ökonomischen, sozialen und technischen Gesichtspunkten. Basierend auf jahrelanger Projekterfahrung und Vorarbeiten in den Bereichen der Mobilität, Energiebereitstellung, Umwandlung und Speicherung, sowie alternativer Kraftstoffe wird im Verbund MethSys das Gesamtsystem zur Erzeugung und Verwendung von synthetischem Methan untersucht.

Das FhG IOSB-AST bietet industriellen und öffentlichen Auftraggebern Forschungsdienstleistungen und prototypische Lösungsansätze, die sich den Problemstellungen einer nachhaltigen und bezahlbaren Energieversorgung mit einem systemorientierten Blick nähern. Weiterhin versteht es sich als technologischer Treiber in dem Zukunftsthema Transformation der Energieversorgung.

Im Rahmen des Verbundprojektes „MethSys“ untersucht das FhG IOSB-AST die Auswirkungen der P2G-Technologien auf das Stromnetz und energielogistische Prozesse.

Als größtes europäisches Solarforschungsinstitut entwickelt das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE Materialien, Komponenten, Systeme und Verfahren für eine umweltfreundliche Energieversorgung. Seine Infrastruktur umfasst Labor- und akkreditierte Testzentren sowie Technologie-Evaluationszentren. Im Vorhaben MethFuel charakterisiert das Fraunhofer ISE mit verschiedenen Methoden Stack-Komponenten und untersucht deren Langlebigkeit. Zur Unterstützung des Elektrolyseeinsatzes wird in einer Simulation das PEM-Elektrolysesystem realitätsgetreu abgebildet.

Das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI analysiert Entstehung und Auswirkungen von Innovationen. Erforscht werden die kurz- und langfristigen Entwicklungen von Innovationsprozessen und die gesellschaftlichen Auswirkungen neuer Technologien und Dienstleistungen. Im Rahmen von MethQuest übernimmt das ISI die Koordination des Verbundes MethSys und bearbeitet federführend die energiewirtschaftliche Systemanalyse. Weiterhin fungiert das ISI als Schnittstelle zur wissenschaftlichen Begleitforschung "Energiewende im Verkehr".

iGas energy entwickelt und produziert Anlagen, die vermeintlich verloren gegangene Ressourcen wieder effizient nutzbar machen. Dreh- und Angelpunkt ist dabei das profunde Know-how aus der Gastechnik. Ein Schwerpunkt der iGas ist die Wasserstofferzeugung durch PEM-Elektrolyseure. Im Verbund MethFuel entwickelt iGas einen neuen 1 MW PEM Elektrolyseur mit 100% Überlastfähigkeit und schnellen Lastwechseln. Die iGas energy ist verantwortlich für den Aufbau und Betrieb des Systems sowie für die abschließende Bewertung der Ergebnisse.

Das ILK Dresden ist eine außeruniversitäre, industrienahe Forschungseinrichtung mit rund 150 Mitarbeitern. Innerhalb des Forschungsbereichs der Kryotechnik und Tieftemperaturphysik stellt die Speicherung von kryogenen Gasen, Treibstoffen und die dazugehörende Verfahrenstechnik einen wichtigen Forschungsschwerpunkt dar. Darauf basierend wird innerhalb des Verbunds MethMare ein Versorgungssystem für Hochdruckgas entwickelt und im Labormaßstab aufgebaut und untersucht, um spezifische Betriebsanforderungen beim Einsatz im maritimen Bereich zu erfüllen.

Infraserv Höchst (ISH) ist der Betreiber des Industrieparks Höchst und führender Industriedienstleister für die Chemie- und Pharmaindustrie. Infraserv Höchst versorgt die Prozessindustrie mit Produkten und Dienstleistungen aus den Bereichen Energien, Entsorgung, Facility Management, Umweltschutz, Sicherheit und Gesundheit.

Im Verbund MethFuel plant und baut ISH die erforderliche Infrastruktur zur Einbindung einer bereitgestellten PEM-Elektrolyse (Nennleistung 1 MW) im Industriepark Höchst, betreibt die Anlage und bindet diese in den PRL/SRL-Pool ein.

Die keep it green ist Projekt-, Ingenieur- und Beratungspartner der Energiewirtschaft mit Sitz in Starnberg. Im Verbundvorhaben MethGrid arbeitet keep it green insbesondere an der Konzeptionierung des LNG-Hubs sowie des Hafen-Micro-Grid. Die Verbundpartner führen anhand der Konzepte Simulationen zur Analyse des Gesamtsystems durch. Auf Basis der Simulationsergebnisse erstellt keep it green ein Umsetzungskonzept. Für eine Bewertung der Technologien werden dann allgemein gültige Aussagen abgeleitet, um Sektorkopplung zukünftig optimal umzusetzen.

Kelvion ist ein weltweit tätiger Hersteller von industriell genutzten Wärmetauschern für vielfältigste Anwendungen. Das Produktportfolio umfasst Kompakt-Rippenrohrwärmetauscher, Plattenwärmetauscher, Einzelrohrwärmetauscher, Rohrbündelwärmetauscher, Transformatorkühlsysteme und Kühltürme. Am Standort Monzingen werden vor allem Transformator-Kühlsysteme und Doppelrohr-Sicherheits-Wärmetauscher produziert. Im Verbund MethMare entwickelt Kelvion einen neuen Doppelrohr-Sicherheits-Wärmetauscher, der besonders in hohen Druckbereichen zuverlässig und effizient arbeiten soll.

KIT EBI ceb befasst sich mit der Charakterisierung fester, flüssiger und gasförmiger Brennstoffe sowie der Verfahrenstechnik der Brennstoffumwandlung und Aufbereitung.

In MethFuel werden neuartige Technologien zur CO₂-Bereitstellung untersucht und modelliert. Schwerpunkt sind dabei Arbeiten zu Hydrodynamik und Stofftransport, die in die Arbeiten zur Dynamikfähigkeit der nachgeschalteten Dreiphasen-Methanisierung einfließen. Diese wird sowohl im Labor als auch im 100 kW-Technikum untersucht, um Daten für ein Scale-Up auf industrielle Maßstäbe zu erhalten.

Das Engler-Bunte-Institut, Teilinstitut Verbrennungstechnik (EBI-vbt), des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gehört der Fakultät für Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik an. EBI-VBT befasst sich traditionell sowohl mit Grundlagen- als auch anwendungsorientierter Forschung auf dem Gebiet der Hochtemperaturverfahrenstechnik. Ziel des EBI-vbt in Methcar ist es, durch grundlegende Flammenuntersuchungen Grenzbedingungen zu bestimmen, unter denen sich Schadstoffe und Feinpartikel aus der Motorverbrennung von EE-Methan bilden können.

Der Lehrstuhl Chemische Technik (Prof. Deutschmann) ist am Institut für Technische Chemie und Polymerchemie (ITCP) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) angesiedelt und beschäftigt sich mit seinen zirka 45 Mitarbeitern mit aktuellen Herausforderungen der Sektoren Energie, Mobilität und Umwelt, die insbesondere unter Verwendung heterogener Katalysatoren angegangen werden. Ein Forschungsschwerpunkt besteht in der Untersuchung von Festoxidzellen, zum Beispiel zur Bereitstellung von Wasserstoff durch Elektrolyse wie im im Verbund MethFuel.

Rolls-Royce Power Systems mit der Kerngesellschaft MTU Friedrichshafen GmbH entwickelt und vertreibt schnelllaufende Motoren und Antriebssysteme für Schiffe, Energieerzeugung, schwere Land- und Schienenfahrzeuge, militärische Fahrzeuge sowie für die Öl- und Gasindustrie. Das Unternehmen bietet Dieselaggregate für Notstrom, Grund- und Spitzenlast an sowie Blockheizkraftwerke zur Kraft-Wärme-Kopplung auf Basis von Gasmotoren. Für den Einsatz in Schiffen und Energieanlagen werden zudem mittelschnelllaufende Motoren aus Bergen in Norwegen angeboten.

Gemeinsam mit der DVGW Forschungsstelle koordiniert Rolls-Royce Power Systems das Projekt MethQuest und ist inhaltlich insbesondere in den Verbünden MethMare, MethPower und MethGrid vertreten. In MethMare werden Schiffsantriebssysteme und in MethPower Blockheizkraftwerkstechnologien für Micorgrids mit Power-to-Gas entwickelt. In MethGrid werden Modelle für ein Energiesystem der Zukunft erstellt.

Open Grid Europe (OGE) ist einer der führenden Fernleitungsnetzbetreiber in Deutschland. 1.450 Mitarbeiter sorgen bundesweit für einen sicheren und kundenorientierten Gastransport. Open Grid Europe unterstützt aktiv den europäischen Gasmarkt und schafft in Kooperation mit den europäischen Fernleitungsnetzbetreibern die Voraussetzungen für grenzüberschreitenden Transport und Handel. Im Rahmen von MethCar ist das Kompetenzcenter Gasqualität der OGE mit der Beschaffung und der Überwachung der Beschaffenheit der eingesetzten Prüfkraftstoffe befasst.

Die Schaeffler Gruppe ist ein global tätiger Automobil- und Industriezulieferer. Mit Präzisionskomponenten und Systemen in Motor, Getriebe und Fahrwerk sowie Wälz- und Gleitlagerlösungen für eine Vielzahl von Industrieanwendungen leistet die Schaeffler Gruppe bereits heute einen entscheidenden Beitrag für die „Mobilität für morgen“. Schaeffler entwickelt und fertigt im Verbund MethCar das vollvariable elektro-hydraulische Ventiltriebssystem UniAir für den PKW-Einsatz und leistet damit einen entscheidenden Beitrag zur CO₂-Reduzierung im Verkehr.

Die Stadtwerke Karlsruhe sind der regionale Energieversorger im Raum Karlsruhe. Sie stellen eine zuverlässige Belieferung von Haushalten und Industrie mit Strom, Gas, Wasser, Wärme und Kälte sicher. Neben den Investitionen in erneuerbare Energien leisten die Stadtwerke Ihren Beitrag zur Energiewende u.a. mit der Beteiligung im Verbund MethGrid. Dabei werden in dem Industriequartier Rheinhafen Karlsruhe anhand realer Bedingungen und Verbrauchsdaten der Stadtwerke die angestrebte Sektorenkopplung sowie das Nutzerverhalten simuliert.

Die Arbeitsgruppe ECEMS der TU-Berlin besitzt eine einzigartige und langjährige Expertise bezüglich dem Themengebiet der Energieumwandlung und -speicherung. Das Labor ist mit zahlreichen elektrochemischen und physikochemischen Analysemethoden ausgestattet und konnte ein Designkriterium zur selektiven Meerwasserelektrolyse entwickeln und veröffentlichen. Im Verbund MethFuel wird sich die Arbeitsgruppe mit der elektrochemischen Wasserstoffproduktion aus Meerwasser beschäftigen.

Der LVK betreibt Grundlagenforschung an Motoren. Die bearbeiteten Themenfelder sind Brennverfahren für Großgasmotoren, tribologische Untersuchungen der Kolbengruppe und erneuerbare Kraftstoffe für geringste Emissionen. Im Verbund MethPower sollen durch den LVK der TUM die Potentiale eines innovativen EE-Wasserstoff-Großmotors mit hoher spezifischer Leistungsdichte und geringsten Emissionen untersucht und an einem Einzylindermotor mit äußerer Gemischbildung nachgewiesen werden. Im Verbund MethMare untersucht der LVK der TUM ein direkteindüsendes Brennverfahren für regenerative Kraftstoffe wie EEL-Methan oder EE-Methanol mittels eines optisch zugänglichen Forschungsmotors und numerischer Simulation. Ziel ist die zuverlässige Darstellung von hoher Leistung und hohem Wirkungsgrad bei geringsten Emissionen.

Der Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen (VKA) ist zusammen mit dem Lehrstuhl für Technische Thermodynamik (LTT) als Institut für Thermodynamik innerhalb der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule in der Fakultät für Maschinenwesen angesiedelt. Das VKA widmet sich in den Einrichtungen Center for Mobile Propulsion (CMP) und Fuel Science Center (FSC) Forschungsfragen rund um den mobilen Antriebsstrang. In MethCar untersucht das VKA die Auswirkungen von EE-Methan auf Einspritzsysteme und Katalysatoren.

Woodward L’Orange steht seit über 80 Jahren als Pionier modernster Einspritztechnologie für Innovationskraft, Wissen und Erfahrung. Das traditionsreiche Unternehmen entwickelt, produziert und vertreibt mit derzeit über 1.000 Mitarbeitern weltweit zukunftsweisende Einspritzsysteme für Großmotoren in Schiffen, Kraftwerken, Schwerfahrzeugen und Lokomotiven. Woodward L’Orange wird innerhalb des Verbundprojekts MethMare an Komponenten zur Hochdruck-Direkteinspritzung von EE-methanbasierten Kraftstoffen arbeiten.