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Paul Scherrer Institut in Villigen AG
ESI-Plattform Energie und Umwelt
Mit dem zunehmenden Ausbau von Photovoltaik- und Windkraftanlagen wird die Integration des damit unregelmässig erzeugten Stroms in das bestehende Energiesystem zur Herausforderung. Eine neue Besucherstation am Paul Scherrer Institut PSI will das komplexe Thema nun auf spielerische Art und Weise verständlich machen. Sie erzählt die Geschichte einer Schweizer Stadt, die von einer herkömmlichen Energieversorgung auf eine Energieversorgung mit neuen erneuerbaren Energien umsteigt.

Die Energiestrategie 2050 des Bundes sieht einen Ausbau neuer erneuerbarer Energien aus Sonne, Wind und Biomasse vor. Doch insbesondere Solar- und Windkraftanlagen stellen das Energiesystem noch vor grosse Herausforderungen. Sie produzieren Strom je nach Wetterlage, und produzieren sie zu viel davon, geht der wertvolle Strom verloren, da das Stromnetz ihn nicht aufnehmen kann.

Eine vielversprechende Lösung dieses Problems ist, den überschüssigen Strom in energiereiche Gase wie Wasserstoff oder Methan umzuwandeln. Diese lassen sich gut speichern und bei Bedarf verwenden bzw. wieder in Strom zurückwandeln. Diese als "Power-to-Gas" bezeichnete Technologie steht im Mittelpunkt der Ende 2016 am PSI in Betrieb genommenen ESI-Plattform (ESI steht für "Energy System Integration"). Die ESI-Plattform ist modular als Containerdorf aufgebaut. Auf ihr können Partner aus Forschung und Industrie verschiedene Varianten der Power-to-Gas-Technologie im Pilotmassstab auf ihre technische Machbarkeit hin untersuchen.

ESI-Plattform Nutzen, was da ist 2018

Die neue ESI-Besucherstation

Eine neue Besucherstation will die ESI-Plattform und ihren möglichen Beitrag zur Energieversorgung der Zukunft nun einem breiten Publikum verständlich machen. Ziel ist, die komplexen Zusammenhänge zwischen politischem Programm (Energiestrategie 2050), Herausforderungen (unregelmässig erzeugtem Strom bei gleichzeitig zu erhaltendem Netzgleichgewicht) und Lösungsansatz (Power-to-Gas) auf unterhaltsame und spielerische Art zu vermitteln.

Willkommen in Esiville

Im Zentrum der ESI-Besucherstation steht ein Diorama mit der interaktiven Modellstadt Esiville. Bevölkert von Playmobil-Spielfiguren erzählt es die Geschichte einer Schweizer Stadt, die von einer herkömmlichen Energieversorgung auf eine Energieversorgung mit neuen erneuerbaren Energien umsteigt. Ausgelöst wird der Umstieg durch ein verheerendes Unwetter. Doch bald wird klar: Der Ausbau neuer erneuerbarer Energie alleine reicht für eine sichere Energieversorgung nicht aus. Es müssen Wege gefunden werden, den unregelmässig erzeugten Strom der Solar- und Windanlagen langfristig zu speichern (siehe: Netzsicherheit - Netzstabilität).

Lernen durch Interaktion

Wie das Problem zu lösen ist, können die Besucherinnen und Besucher anhand eines Modell-Bauplatzes selbst herausfinden. Sie bauen eine ESI-Plattform in Miniatur-Format und sehen, wie die verschiedenen Varianten der Power-to-Gas-Technologie zu einer gelungenen Energiewende beitragen können. Der Modell-Bauplatz ist dabei mit dem Diorama rückgekoppelt und gibt den Besucherinnen und Besuchern direkt Rückmeldung zum Baufortschritt. Denn erst wenn die unterschiedlichen Technologien umgesetzt sind, kann das Leben in der Stadt wieder wie gewohnt weitergehen. Welche Technologie genau in welchem Container steckt, verrät eine "Röntgenstation": Mit ihr können die Besucherinnen und Besucher bis in das Innere der Modell-Container vordringen und die wesentlichen Aspekte der auf der ESI-Plattform untersuchten Technologien kennenlernen.

Geführte Besichtigungen

Die neue ESI-Besucherstation kann im Rahmen einer geführten Besichtigung am PSI erkundet werden. Die Besucherinnen und Besucher werden dabei von einer Fachperson durch die komplexe Thematik geleitet. Das Angebot ist kostenlos. Eine vorherige Anmeldung mit Terminvereinbarung ist erforderlich. Weitere Informationen finden Sie auf der Webseite des Besucherzentrums psi forum.

Über das PSI

Das Paul Scherrer Institut PSI entwickelt, baut und betreibt grosse und komplexe Forschungsanlagen und stellt sie der nationalen und internationalen Forschungsgemeinde zur Verfügung. Eigene Forschungsschwerpunkte sind Materie und Material, Energie und Umwelt sowie Mensch und Gesundheit. Die Ausbildung von jungen Menschen ist ein zentrales Anliegen des PSI. Deshalb sind etwa ein Viertel unserer Mitarbeitenden Postdoktorierende, Doktorierende oder Lernende. Insgesamt beschäftigt das PSI 2000 Mitarbeitende, das damit das grösste Forschungsinstitut der Schweiz ist. Das Jahresbudget beträgt rund CHF 370 Mio. Das PSI ist Teil des ETH-Bereichs, dem auch die ETH Zürich und die ETH Lausanne angehören sowie die Forschungsinstitute Eawag, Empa und WSL. (Stand 05/2016)

Quelle: Text Paul Scherrer Institut/Martina Gröschl, 28. Februar 2017
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