Forschungspreise für Energiewende-Stromleitung und selbstreparierenden Katalysator

Zum 19. Mal wurden die Innovationspreise der Stiftung FUTUR für Forschungsprojekte an der OST – Ostschweizer Fachhochschule vergeben. Seit 2004 zeichnet die Stiftung jedes Jahr ein bis zwei herausragende Projekte aus, die technisch einen enormen Innovationsschub für Industrie und Wirtschaft versprechen.

Auch bei der 19. Preisverleihung konnte Stiftungsratspräsident Thomas Schmidheiny zwei interessante Projekte auszeichnen, die beide bei der Energiewende in Richtung erneuerbare Energiezukunft eingesetzt werden können.

Hauptpreis, 10‘000 Franken: «Hivoduct» – luftisolierte Hochspannung für den Netzausbau der Zukunft

Ein Team des IET Institut für Energietechnik der OST um Prof. Dr. Michael Schueller hat eine luftisolierte Stromleitung entwickelt, die die Vorteile von Kabeln und Hochspannungs-Freileitungen kombiniert – sie kann unterirdisch verlegt werden und bietet genug Strom-Übertragungskapazität für künftige Netzausbau-Schritte.

Für den viel diskutierten Umbau unseres elektrischen Energiesystems sind zukünftig mehr denn je starke elektrische Netze nötig. Ohne neue starke Netzverbindungen mit hoher Übertragungsleistung sind die gesetzten Ziele technisch nicht zu erreichen. Der Netzausbau ist jedoch kein technisches, sondern ein gesellschaftliches Problem. Neue Leitungen stossen meist auf grossen Widerstand, vor allem wenn es sich um eine Freileitung handelt.

Genau hier hat das erfolgreiche Projekt mit einer gasisolierten Leitung (GIL) angesetzt. Diese Technologie verbindet die Vorteile von Kabel- und Freileitungen, kann also unterirdisch verlegt werden und hat eine ausreichend grosse Übertragungskapazität. GIL kamen aufgrund des bis jetzt verwendeten Isoliergases SF6 nicht zum Einsatz, da SF6 ein 20000x stärkeres Treibhausgas ist als CO₂.

Das Team des IET hat es geschafft, eine umweltverträgliche GIL zu entwickeln, die mit Luft statt mit SF6 betrieben werden kann. Wegen der viel schlechteren elektrischen Eigenschaften von Luft war das eine grosse Herausforderung. Entsprechend stolz ist das Team auf die technische Innovation. Die Chancen stehen gut, dass diese Art von Stromleitungen eine wichtige Rolle im Netzausbau in der Zukunft einnehmen werden.

Anerkennungspreis, 6‘000 Franken: «SelfCat» – der Katalysator, der sich selbst regeneriert

Im UMTEC Institut für Umwelt- und Verfahrenstechnik der OST haben Prof. Dr. Andre Heel und sein Team für Advanced Materials & Processes einen selbstregenerierenden Katalysator entwickelt. Im Umwelt- und Energiesektor nehmen Katalysatoren eine Schlüsselrolle bei der Abgasreinigung und bei der Produktion von nachhaltigen Energieträgern wie synthetisches Kerosin oder Benzin ein.

Durch hohe Temperaturen und durch Katalysatorgifte werden aktuelle Katalysatoren mit der Zeit deaktiviert und müssen regelmässig ausgetauscht werden. Dadurch entstehen hohe wirtschaftliche Kosten, zudem muss für den Austausch der Katalysatoren der Betrieb in Anlagen regelmässig eingestellt werden.

Dem Team des UMTEC ist es mit SelfCat gelungen, dieses Problem zu lösen. Entwickelt wurde ein selbst-regenerierender Katalysator, der an verschiedene Anwendungen wie z.B. die Abgasreinigung, PtX-Verfahren oder Brennstoffzellen und Elektrolyseure anpassbar ist.

Für die revolutionäre Selbstregeneration reicht es, den Katalysator einem chemischen Stimulus aus Luft und Wasserstoff auszusetzen, um die mikrostrukturellen und katalytischen Degradationen rückgängig zu machen. Danach sind die Katalysatoren wie neu, weisen wieder Hochleistungs-Umsätze auf und müssen nicht ausgetauscht zu werden, was die Umwelt und Rohstoffe schont und gleichzeitig Kosten einspart und den Wartungsaufwand reduziert.