CtL-Annex Konzept. Wege zur wirtschaftlichen Nutzung der Braunkohle als Rohstoff für die (Petro-)chemische Industrie.

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1 CtL-Annex Konzept Wege zur wirtschaftlichen Nutzung der Braunkohle als Rohstoff für die (Petro-)chemische Industrie DBI Symposium 11. März 2015, Freiberg Dr. Reinhold Elsen Leiter Forschung & Entwicklung RWE Generation SE

2 Inhalt 1 RWE Generation und die Rheinische Braunkohle 2 Stoffliche Kohlenutzung Ansätze zur Realisierung in Deutschland 3 Zukunftspotenziale und F&E-Schwerpunkte einer CO 2 -armen stofflichen Kohlenutzung 4 Fazit Seite 2

3 RWE ist einer der führenden Energieversorger in Europa RWE Group Structure Konventionelle Stromerzeugung Vertrieb/ Verteilnetze Deutschland Vertrieb Niederlande/ Belgien Vertrieb Großbritannien Zentralost-/ Südosteuropa Erneuerbare Energien Trading/ Gas Midstream RWE Generation AG RWE Deutschland Essent RWE npower RWE East RWE Innogy RWE Supply & Trading Wir erwirtschaften Wir beschäftigen Wir erzeugen Wir versorgen rund 54 Milliarden Euro Umsatz. über Mitarbeiter. über 216 Milliarden Kilowattstunden Strom. über 16 Millionen Kunden mit Strom und über 7 Millionen Kunden mit Gas. Interne Dienstleister RWE Consulting RWE Group Business Services RWE IT RWE Service Geschäftsjahr 2013 Seite 3

4 Dabei steht RWE Generation für die konventionelle Stromerzeugung im RWE-Konzern mehr als 70 Standorte gebündeltes Know-how von Essent, RWE npower, RWE Power und RWE Technology Sitz in Essen, Deutschland gegründet 2013 als Europäische Aktiengesellschaft (Societas Europaea, kurz SE) über Megawatt Erzeugungskapazität in D, GB und NL über Mitarbeiter, davon ca im rheinischen Revier Seite 4

5 Unsere genehmigten Lagerstättenvorräte können die langfristige Energie- und Rohstoffversorgung sichern System Braunkohle Förderung: ca Mio. t/a Stromerzeugung: ca TWh/a (40 % NRW / 13 % D) ca Beschäftigte A 44 A 46 Garzweiler A 61 Frimmersdorf (600 MW*) Neurath (4300 MW * ) Niederaußem (3400 MW * ) Fortuna-Nord Tagebau Förderung Vorrat Garzweiler Mt/a 1,2 Mrd. t Hambach Inden Mt/a 1,4 Mrd. t Mt/a 0,3 Mrd. t Hambach 5 km Köln Frechen Weisweiler (1800 MW *,** ) Inden A 4 Knapsacker Hügel * Stand , ** ohne VSG-Turbinen 3 Mrd. t genehmigte Lagerstättenvorräte alleine in NRW Kraftwerk Veredlungsbetrieb Rekultivierung Betriebsfläche Genehm. Abbaufeld Seite 5

6 Inhalt 1 RWE Generation und die Rheinische Braunkohle 2 Stoffliche Kohlenutzung Ansätze zur Realisierung in Deutschland 3 Zukunftspotenziale und F&E-Schwerpunkte einer CO 2 -armen stofflichen Kohlenutzung 4 Fazit Seite 6

7 Braunkohle trägt heute und in Zukunft in hohem Maße zur Versorgungssicherheit bei In der Energieversorgung schon heute: Braunkohlekraftwerke sichern die Residuallast, sind heute schon hochflexibel und damit Partner der Erneuerbaren. Veredlungsprodukte aus Braunkohle sind attraktive Einsatzstoffe in der Industrie. Als heimischer Rohstoff mindert die Braunkohle die Importabhängigkeit. Zusätzlich als Kohlenstofflieferant in der Zukunft: Rohstoffversorgung der Chemie basiert heute überwiegend auf Erdöl und Erdgas. Erdölreserven werden knapper und -qualität nimmt ab. Chemie kann mit Braunkohle ihre Rohstoffbasis durch Diversifizierung langfristig preisstabil sichern. Die Braunkohle bietet für Deutschland die Chance, Importe in der Energieversorgung und der Rohstoffversorgung der (petro-)chemischen Industrie zu begrenzen. Seite 7

8 Alternative Routen Die stoffliche Nutzung der Braunkohle eröffnet dazu weitere Potentiale Braunkohle Schlüsseltechnologien Trocknung Vergasung Gasaufbereitung Synthese Synthesegas Ammoniak Methan Option: Nutzung H 2 Braunkohle kann die Versorgung der (petro-)chemischen Industrie mit zahlreichen Rohstoffen und Zwischenprodukten ergänzen. Attraktive Route: Vergasung und Kohlenwasserstoffsynthese (z. B. Fischer-Tropsch-Synthese als Multiproduktansatz) hochwertiger Produkte teilweise langlebige Produkte mit hoher Kohlenstoffeinbindung große Marktvolumina aussichtsreiche wirtschaftliche Perspektive Methanol Naphtha Treibstoffe Wachse Seite 8

9 RWE blickt schon heute auf eine lange Historie alternativer Kohlenutzungskonzepte zurück Realisierte Pilot- und Demonstrationsanlagen HTW Pilotanlage 1) Durchsatz: 1 t/h 3) HKV Pilotanlage 2) Durchsatz: 1t/h 3) 1) HTW Hochtemperatur Winkler Vergasung 2) HKV Hydrierende Kohlevergasung 3) Rohbraunkohledurchsatz Weitere RWE Studien: KoBra IGCC-CCS CtL-Annex seit 2013 HKV-Demonstrationsanlage/ HTW-Druckvergasung 1) Durchsatz: 20 t/h 3) HTW Demonstrationsanlage 1) , Durchsatz: 60 t/h 3) + WTA Kohletrocknung Entwicklung mit Prototypanlage (110 t TBK/h) weitestgehend abgeschlossen Seite 9

10 Das Annex-Prinzip ist unser Low-Cost-Ansatz zur Realisierung von Coal-to-Liquid / Coal-to-Gas Anlagen Annex-Prinzip = Integration einer CtL/CtG-Anlage in bestehende Standortinfrastruktur reduziert die Investitionskosten ggü. Stand-Alone-Lösung bietet neue Nutzung-/Betriebsoptionen für bestehende Infrastruktur fixe Kosten Braunkohle CO2 sonstige variable Kosten 100% Roh-BK Braunkohle(BK)- Kraftwerk Industrieanlage Bestandsanlagen TBK Feststoffe Strom Wasser Dampf Prozessgase Energetische Nutzung Stoffliche Nutzung BK- Vergasungsanlage Synthese Neuanlage 75% 50% 25% 0% 50% 15% 18% 17% Reduktion von Investitionskosten ist größter wirtschaftl. Hebel F&E-Aktivitäten zu innovativen Anlagenkonzepten wichtig Kraftwerks- und Industriestandorte bieten Potenziale für die Realisierung von Annex-Anlagen. Seite 10

11 Die Entwicklung und Kommerzialisierung der stofflichen Kohlenutzung erfordert kooperative Anstrengungen Bausteine für eine erfolgreiche Realisierung: wissenschaftliche und industrielle Strukturen in Deutschland bieten eine gute Ausgangsbasis Know-how Ausbau Energieversorger Technische Entwicklung Akzeptanz Mineralölindustrie (Petro-)chemische Industrie Hochschulen Forschungseinrichtungen Technik: Know-how Ausbau und Erprobung sind zwei entscheidende Säulen Akzeptanz: Braunkohle muss als heimischer Energie- und Rohstofflieferant und lokaler Wirtschaftsfaktor mehr wahrgenommen werden Seite 11

12 Inhalt 1 RWE Generation und die Rheinische Braunkohle 2 Stoffliche Kohlenutzung Ansätze zur Realisierung in Deutschland 3 F&E-Schwerpunkte und Zukunftspotenziale einer CO 2 -armen stofflichen Kohlenutzung 4 Fazit Seite 12

13 Alternative Routen Die F&E muss sich zur Realisierung von CtL/CtG auf folgende Schwerpunkte konzentrieren Braunkohle Schlüsseltechnologien Trocknung Vergasung Gasaufbereitung Synthese Synthesegas Ammoniak Methan Option: Nutzung H 2 Kohlevergasung Hebel zur Capex-Optimierung Steigerung Effizienz, Robustheit, Economy of scale Absicherung der Funktion für heimische Braunkohle Methanol Synthesen Hebel zur Herstellung hochwertiger Produkte Prozessanpassung an Produktanforderungen von Kunden Effizienzsteigerung durch Vermeidung von Zwischenprodukten Wasserstoff-Bereitstellung Hebel zur Emissionsminderung Zukünftige Nutzung von regenerativem Wasserstoff bedingt die Entwicklung günstiger Elektrolysen Naphtha Treibstoffe Wachse Seite 13

14 Die Stoffliche Nutzung ist ein wichtiger Hebel zur Verminderung der CO 2 -Emissionen aus Braunkohle ca. 40 % Kohlenstoffeinbindung Weitere Minderung der CO 2 -Emissionen durch H 2 denkbar. bis zu 100 % Kohlenstoffeinbindung Mögliche H 2 -Quellen: Regenerative Energien oder vorhandene H 2 -Überschüsse aus der Chemie Seite 14

15 Inhalt 1 RWE Generation und die Rheinische Braunkohle 2 Stoffliche Kohlenutzung Ansätze zur Realisierung in Deutschland 3 Zukunftspotenziale und F&E-Schwerpunkte einer CO 2 -armen stofflichen Kohlenutzung 4 Fazit Seite 15

16 Fazit Heimische Braunkohle kann zukünftig nicht nur als Partner der Erneuerbaren Energien die Energieversorgung sicherstellen, sondern auch Erdöl und Erdgas in der chemischen Industrie teilweise ersetzen. Braunkohle kann so die deutsche Rohstoffversorgung diversifizieren, die inländische Wertschöpfung steigern und sogar ein Standortfaktor für Industrie und Wissenschaft werden. Attraktive Realisierungsoptionen für die stoffliche Kohlenutzung bieten Annex-Konzepte, die vorhandenes Synergiepotential an Kraftwerks- und Industriestandorten nutzen. RWE Generation SE möchte weiterhin mit Unternehmen, Hochschulen und Forschungsinstitutionen die stoffliche Kohlenutzung vorantreiben. Dazu müssen die richtigen Weichen gestellt und planbare Randbedingungen geschaffen werden. Die stoffliche Nutzung von Braunkohle bedeutet eine Senkung der braunkohlebasierten CO 2 - Emissionen. In Verbindung mit Erneuerbaren Energien kann dieser Effekt weiter gesteigert werden. Zur erfolgreichen Implementierung einer nachhaltigen stofflichen Kohlenutzung existiert F&E Bedarf. Seite 16

17 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Seite 17

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