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System comparison of storable energy carriers from renewable energies

Liebich, Axel und Fröhlich, Thomas und Münter, Daniel und Fehrenbach, Horst und Giegrich, J. und Köppen, Susanne und Dünnbeil, Frank und Knörr, Wolfram und Simon, Sonja und Maier, Simon und Albrecht, Friedemann Georg und Pregger, Thomas und Schillings, Christoph und Moser, Massimo und Reissner, Regine und hosseiny, schwan und Jungmeier, Gerfried und Beermann, Martin und Frieden, Dorian und Bird, Neil (2021) System comparison of storable energy carriers from renewable energies. Projektbericht. 40/2021. German Environment Agency.

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Offizielle URL: https://www.umweltbundesamt.de/en/publikationen/system-comparison-of-storable-energy-carriers-from

Kurzfassung

In the course of the transformation to a greenhouse gas neutral society in the second half of the 21st century, the use of synthetic energy carriers based on renewable electricity or biomass is discussed. This project evaluates the environmental impacts of technical and logistical options for the provision of such energy carriers based on environmental impact categories such as global warming potential, acidification or land requirements. Based on selected process steps/procedures and their current and future technical data, the production of five products (Fischer-Tropsch fuels, methanol, synthetic natural gas, biomethane, and hydrogen) was considered. The availability of renewable energy sources such as wind or PV, of raw materials such as carbon or water, and of transport routes to Germany formed the location factors for Germany, Europe and the Mediterranean region, by means of which the processes were combined into supply pathways for these energy carriers. The life cycle assessment method was used to analyze the environmental effects today and in 2050, and to estimate costs for plant construction and operation. According to the results, synthetic energy sources generally have a significantly lower global warming potential than today's fossil reference products due to the use of renewable energies. However, the manufacture of the power generation plants and associated economic processes - such as steel and cement production - can make a relevant contribution to the global warming potential if they are not also greenhouse-neutral. At the same time, especially the production of the required plants lead to (sometimes significantly) increased impacts in almost all other impact categories compared to the fossil reference, especially in water and land requirements. This study thus also provides indications as to which environmental impacts must be further reduced in the future.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/141522/
Dokumentart:Berichtsreihe (Projektbericht)
Titel:System comparison of storable energy carriers from renewable energies
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Liebich, Axelaxel.liebich (at) ifeu.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Fröhlich, ThomasIFEUNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Münter, DanielIFEUNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Fehrenbach, Horsthorst.fehrenbach (at) ifeu.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Giegrich, J.IFEUNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Köppen, SusanneIFEUNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dünnbeil, FrankIFEUNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Knörr, WolframifeuNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Simon, SonjaSonja.Simon (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2775-5457NICHT SPEZIFIZIERT
Maier, SimonSimon.Maier (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-8660-0063NICHT SPEZIFIZIERT
Albrecht, Friedemann GeorgFriedemann.Albrecht (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pregger, ThomasThomas.Pregger (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-6728-7451NICHT SPEZIFIZIERT
Schillings, ChristophChristoph.Schillings (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Moser, MassimoMassimo.Moser (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Reissner, Regineregine.reissner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1347-020XNICHT SPEZIFIZIERT
hosseiny, schwanseyed.hosseiny (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Jungmeier, GerfriedJoanneum Research Forschungsgesellschaft mbHNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Beermann, MartinJOANNEUM RESEARCHNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Frieden, Dorianjoanneum researchNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bird, Neiljoanneum researchNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:März 2021
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Ja
Band:2021
Verlag:Umweltbundesamt
ISSN:1862-4804
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Synthetic fuels, LCA, Hydrogen, CO2-reduction, technology assessment EUMENA
Institution:German Environment Agency
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Energiesystemdesign
HGF - Programmthema:Energiesystemtransformation
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SY - Energiesystemtechnologie und -analyse
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Systemanalyse und Technologiebewertung
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Technische Thermodynamik
Institut für Vernetzte Energiesysteme > Energiesystemanalyse, ST
Hinterlegt von: Simon, Dr. Sonja
Hinterlegt am:15 Dez 2021 18:23
Letzte Änderung:15 Dez 2021 18:23

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