Propan soll als „Kraftstoff der Zukunft“ Fuß fassen

Energie wird zu einem zunehmend fragilen Gut, sagte Gavin Hale, Vizepräsident für Produktentwicklung und Stromerzeugung beim Propane Education & Research Council (PERC), bei einer Pressekonferenz während der PowerGen International 2024. Die Anforderungen der Gesellschaft an das Stromnetz wuchsen rasant, doch die Netztechnologie sei in den letzten zwei Jahrzehnten weitgehend unverändert geblieben, betonte er.

„Heutzutage geht es natürlich darum, wie wir der Umwelt helfen, aber es geht auch um Widerstandsfähigkeit“, fügte er hinzu.

Resilienz umfasst in diesem Fall die Fähigkeit, die zunehmende Klimainstabilität zu überstehen und den Bedarf an neuen Technologien wie Elektrofahrzeugen zu decken. „Der Markt für Elektrofahrzeuge wächst in einem Tempo, bei dem [unsere Fähigkeit] als Land, mit dem Energiebedarf Schritt zu halten, alles andere als sicher ist“, sagte Hale.

Er ist davon überzeugt, dass eine der effizientesten Möglichkeiten zur Gewährleistung der Widerstandsfähigkeit darin besteht, Energie näher an den Ort des Verbrauchs zu bringen, und dass Propan der richtige Brennstoff ist, um dies zu ermöglichen.

Der Deutz-LPG-Generatormotor ist für den Betrieb mit Propan ausgelegt und für 240-V-Generatoren gedacht. (Foto: KHL-Mitarbeiter)

„Propan ist eine saubere und zuverlässige Energieoption, die sich ideal für Primär- oder Backup-Stromerzeugungssysteme eignet“, sagte Hale. „Ob Mikronetz, schleppbarer oder Backup-Generator oder Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (KWK): Propan sorgt für Belastbarkeit, indem es auch im Tandem mit anderen Energiequellen wie Solar-, Strom- und Batteriestrom arbeitet, um einen kontinuierlichen Betrieb für alle Benutzer zu gewährleisten.“

Um dies zu beweisen, veranstaltete PERC bei PowerGen ein Panel, bei dem Vertreter mehrerer Unternehmen zusammenkamen, die derzeit Propan in ihren Produkten verwenden. Bei der Vorstellung des Panels sagte Hale: „Es ist eine spannende Zeit, sich mit Propan zu beschäftigen und für uns die Möglichkeit zu haben, seine Leistungsfähigkeit zu steigern und mit immer anspruchsvolleren Partnern zusammenzuarbeiten, um den Wert näher an die Branchen zu bringen, die sie unterstützen möchten.“

Drop-In-Kraftstoff

Hale bezeichnet Propan, und insbesondere erneuerbares Propan, aufgrund seines minimalen CO2-Fußabdrucks und seiner Anpassbarkeit an die vorhandene Motorentechnologie als eine Art „Wunderkraftstoff“.

„Es gibt andere Kraftstoffe, die weniger Emissionen bringen, aber mit einem enormen technologischen Aufwand verbunden sind“, sagte er. „Technisch gesehen könnte man einen Motor entwickeln, der mit Wasserstoff läuft, was Millionen von Dollar kostet und 10 Jahre dauern könnte. Oder man könnte diesen Motor heute mit erneuerbarem Propan betreiben, ohne einen Dollar in mechanische Investitionen, F&E oder Marketingaufwand zu stecken. Das Produkt ist heute leistungsfähig – es ist ein Drop-in-Kraftstoff.“

Als Beispiel nannte er den Deutz LPG-Generatormotor, der am PERC-Stand ausgestellt war. Der DPS 25 SG ist für den Betrieb mit Propan ausgelegt und für 240-V-Generatoren vorgesehen. Er hat eine elektrische Leistung von 20 bis 30 kW und verbraucht bei 70 % Last nur 7,7 Liter Kraftstoff pro Stunde.

John Dutcher, Regionalleiter Vertrieb bei Deutz Corp., sagte, das Unternehmen betrachte Propan als kohlenstoffarme Lösung, die Motorenhersteller in ihr Portfolio aufnehmen möchten, um die Marktnachfrage nach saubereren Alternativen zu befriedigen. „Wie Gavin erwähnte, ist die Technologie vorhanden und unterstützt sie … Wir können heute jedes Dieselderivat nehmen und potenziell Propan als Kraftstoff durch dieses leiten.“

Propan ist in Märkten wie der Industrie-Gabelstaplerindustrie bereits weit verbreitet. „Aber auch andere wachsen“, sagte Dutcher. „Die Marktakzeptanz ist fantastisch, insbesondere bei der Stromerzeugung. Die Größe des Marktes ist sehr, sehr attraktiv.“

ANAs Energy Boss ist eine Hybrid-Stromerzeugungs- und Energiespeicherplattform, die mit einem 25-kW-Propangenerator erhältlich ist. (Foto: KHL-Mitarbeiter)

Dies liegt zum Teil an der Stabilität und langen Haltbarkeit des Kraftstoffs. „Der Motor in einem Generator kann das recht gut erfüllen“, sagte er.

Brian Quock, Produktlinienmanager für Stromerzeugung und Energiespeicherung bei ANA Inc., stimmte dem zu und fügte hinzu, dass Propan aufgrund seines reichlichen Vorkommens leicht lieferbar sei und „eine großartige Alternative für die Stromerzeugung“ darstelle.

Reduzierter Wartungsaufwand

Der Energy Boss von ANA ist eine hybride Stromerzeugungs- und Energiespeicherplattform, die einen Generator mit Batterietechnologie integriert, um den Strombedarf der Kunden zu decken. Die Modelle werden von Lithium-Titanat-Batterien (LTO) mit langer Lebensdauer angetrieben, die mit einem Generator gekoppelt sind, der bei höherer Belastung oder für längere Laufzeiten einen Ladestrom liefert.

Der am PERC-Stand ausgestellte Energy Boss war mit einem 25-kW-Propangasgenerator von Evergreen Mobile Power ausgestattet, der laut Quock „genau die richtige Energiemenge“ liefert, um die Batterien an Bord aufzuladen. Er verfügt über einen 64-Gallonen-Propangastank. „Das reicht für fast zwei Wochen Betrieb bei einer Last von etwa 3 bis 5 kW“, bemerkte er.

„Wir lassen [den Generator] wahrscheinlich sechs bis sieben Mal weniger pro Tag laufen, um die gleiche Strommenge zu liefern“, fuhr er fort. „Wir lassen den Generator etwa eine Stunde und 15 Minuten pro Lauf laufen, um unsere Batterien aufzuladen. Dann liefern wir mit unseren Batterien Strom – entweder 120 V, 240 V bis hin zu 480 V – gleichzeitig an eine Baustelle und an eine Unterhaltungseinrichtung.“

Propan hat nicht so viel Energie wie Diesel. „Aber wenn man die Kraftstoffkosten betrachtet, ist Propan Diesel wirtschaftlich und auch hinsichtlich der Emissionen überlegen, insbesondere wenn wir erneuerbares [Propan] verwenden“, sagte Quock.

Auch die Wartung hat Vorteile. „Wir verlängern die Lebensdauer der Generatoren“, sagte Quock. „Wir verringern den Wartungsaufwand und die Anzahl der erforderlichen Einsätze zum Ölwechsel. Wir sparen die Ölmenge, die früher für die [Diesel-]Motoren benötigt wurde.“

Der Propangasgenerator Juice Box von Evergreen Mobile Power kann entweder Propan oder Erdgas verwenden und liefert umweltfreundlichen, wartungsarmen Strom. (Foto: Evergreen Mobile Power)

Deshalb, so Quock, „glauben wir, dass die Stromgestehungskosten bei der Nutzung von Propan deutlich höher sein werden.“

Evergreen Mobile Power hätte für die Juice Box mehrere verschiedene Brennstoffquellen verwenden können. „Wir haben uns aus mehreren Gründen für Propan entschieden. Zunächst einmal erhalten wir eine grüne, umweltfreundliche Technologie, die es uns ermöglicht, diesen Generator zu Festivals mitzunehmen … Wir wollen eine sauberere Plattform“, sagte Scott Mook, Vertriebs-, Marketing- und Händlerprogramm. „Propan hilft uns auch bei der Wartung, was den Generator für die Gerätevermietung oder andere Zwecke, für die wir ihn verwenden, rentabler macht.“

Anstatt alle 100 Stunden eine Wartung durchzuführen, die etwa 250 Dollar pro Service kostet, müssen die Benutzer die Juice Box laut Mook nur alle 500 Stunden warten, was etwa 50 Dollar kostet. „Das ist eine enorme Ersparnis und macht diesen Generator unglaublich profitabel.“

Aufladen mit Propangas

EV Power Pods können mit konventionellem oder erneuerbarem Propan sowie konventionellem und erneuerbarem Erdgas betrieben werden und ermöglichen eine vollständig eigenständige DC-Schnellladung für Elektrofahrzeuge. Es sind Plattformen für Lkw, Anhänger und Schlitten verfügbar.

Das Unternehmen entschied sich für Propan als Kraftstoff, da dieser einen niedrigen Kohlenstoffindex aufweist, leicht verfügbar ist und sich vor Ort leicht lagern lässt. Dwain Beydler, Gründer und Geschäftsführer von EV Power Pods, zitierte einen Kunden mit den Worten: „Wissen Sie, was ich am EV Power Pod liebe – ich kann ihn in ein Maisfeld stellen und ihn vergessen. Wissen Sie, warum? Weil ich einen 500-Gallonen-Propantank daneben stellen und den Mobilfunkmast buchstäblich vergessen kann.“

EV Power Pods, die eine Gleichstrom-Schnellladung für Elektrofahrzeuge ermöglichen, können mit konventionellem oder erneuerbarem Propan betrieben werden. (Foto: KHL-Mitarbeiter)

Beydler sagte, Propan sei der Kraftstoff der Zukunft. „Es ist das Mittel, mit dem wir in diesem Land zur Elektrifizierung übergehen können. Und der EV Power Pod ist das Mittel, mit dem Elektrofahrzeuge … das ganze Land befahren können“, behauptete er.

Die schnelle Verfügbarkeit und Lagerfähigkeit von Propan bedeutet, dass der EV Power Pod überall dort eingesetzt werden kann, wo er benötigt wird. „Wenn Sie einen EV Power Pod für Ihre Umstellung auf Elektrifizierung verwenden – für Ihre Last-Mile-Distribution für Amazon, FedEx und UPS –, ist sauberes Propan der Weg, wie wir das heute möglich machen können“, sagte Beydler.

Strom für längere Stromausfälle

Der 1,25-kW-Brennstoffzellengenerator Upgen NXG von UpStart Power ist ein langlebiges Backup-System für den privaten und gewerblichen Gebrauch, das in Kombination mit Batteriespeicher und Solarenergie (optional) eingesetzt werden kann, um die Energieausfallsicherheit und Netzunabhängigkeit zu verbessern. Bei Netzausfällen versorgt der Batteriespeicher die Verbraucher weiterhin mit Strom, während der Brennstoffzellengenerator die Batterie auflädt, wenn die Sonne nicht scheint.

„Wir alle wissen, dass Solarenergie sauber und kostengünstig ist und mit Hilfe von Batterien die ganze Nacht und bei kleineren Netzausfällen laufen kann“, sagte Ed Lieberman, Vice President Sales bei Upstart Power. „Aber was passiert, wenn wir für langfristige Ausfälle gerüstet sein müssen?“

Angesichts von Waldbränden, Überschwemmungen, Wirbelstürmen und anderen Szenarien, die längere Ausfälle verursachen können, sagte er: „Sie brauchen eine zuverlässige Lösung, die Sie nicht nur für einige Tage durch diese Ereignisse bringt, sondern Ihren Betrieb auch während der Aufräum-, Planungs- und Wiederaufbauphase aufrechterhält.“

„Upstart ist offensichtlich ein großer Fan von Solar- und Batterielösungen. Obwohl sie während der sonnigen Tageszeiten ihre Stärken ausspielen, bieten nur Brennstoffe wie Propan und Erdgas den Kunden eine ausreichende Energiedichte, um langfristige [Ausfälle] zu bewältigen, die sich in Tagen, Wochen und Monaten belaufen“, fuhr Lieberman fort. „Wenn man die Energiedichte von Propan mit der hocheffizienten Upgen-Einheit kombiniert, können Kunden die Lebensdauer eines [Generators] in Standardgröße im Vergleich zu einem herkömmlichen Verbrennungsmotor um das Zehnfache verlängern.

„Durch die Nutzung von Propan erhalten Sie zum ersten Mal eine CO2-neutrale und oft CO2-negative Lösung.“

Propan ist im Kommen

Warum hat sich Propan angesichts dieser Vorteile nicht als „Kraftstoff der Zukunft“ durchgesetzt? Laut Hale sind dafür eine Reihe von Faktoren verantwortlich, darunter kommerzielle, logistische und insbesondere technische.

Foto: KHL-Mitarbeiter

„Die Anwendung von Konstruktionsstandards für die Verbrennung aus einer neuen technischen Perspektive, die den Anforderungen verschiedener Kraftstoffe gerecht wird – sei es Benzin, Diesel oder Propan – ist tatsächlich sehr schwierig, um eine effiziente Verbrennung zu erreichen“, sagte er. „Jahrelang war Diesel das beste Preis-Leistungs-Verhältnis. Er ist an jeder Straßenecke erhältlich. Und als er noch relativ unreguliert war, war es relativ einfach, ein Produkt zu entwickeln.“

Die Zeiten haben sich jedoch geändert und damit auch die Emissionsanforderungen für Dieselmotoren. „Die Technologie ist wirklich schwierig zu investieren, und die Investitionen sind ziemlich hoch. Propan bietet eine Alternative dazu und erfüllt und übertrifft die Emissionsstandards, verwendet aber eine viel einfachere Technologie“, sagte Hale. „Wir mussten also aus technischer Sicht in diesen Bereich vordringen, damit Propan wettbewerbsfähiger wird.“

Er beschrieb es als „einen perfekten Sturm, der sich gerade zusammenbraut, wie es ihn bisher noch nicht gegeben hat“ – einen Sturm, der durch die hohe Nachfrage nach Elektrizität und den Bedarf an reichlich vorhandenem, emissionsarmen Brennstoff, der die vorhandene Technologie nutzen kann, angetrieben wird. Zwar wurde bereits umfangreich in neue Energiesysteme investiert, doch ein Großteil davon fließt in Technologien, die er als „bestenfalls flüchtig und mit etwas Glück immateriell“ bezeichnete.

„Die gibt es noch nicht“, erklärte er. „[Propan] gibt es heute schon. Wir können diese Ziele mit dem erreichen, was wir heute haben. Um das alles zusammenzufassen: Das ist der Grund, warum Propan gerade jetzt an der Reihe ist.“