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Nominee 2026

Dunkelflaute und Hellbrise

Dunkelflaute und Hellbrise – das reversible Kraftwerk schließt die letzten Lücken der Energiewende

Dr.-Ing. Stephan Herrmann (Spokesperson)
Felix Fischer
Prof. Dr. Hartmut Spliethoff
Reverion GmbH, Eresing
TU München, München

(f.l.t.r.) Prof. Dr. Hartmut Spliethoff, Dr.-Ing. Stephan Herrmann, Felix Fischer

Wind and solar power are now generating more renewable electricity than ever before. The real challenge of the energy transition therefore no longer lies solely in electricity generation, but rather in making electrical energy available exactly when it is needed. When there is strong wind and plenty of sunshine—a so-called “sun-and-wind surge”—more electricity is often generated than the grid can absorb. During “dark lulls”—that is, when there is neither wind nor sunshine—the situation is reversed. Then other power plant technologies must step in. For an energy system based predominantly on renewable sources, flexibility—that is, the ability to temporarily store excess energy and make it available again when needed—therefore becomes a decisive factor. Battery storage systems can balance short-term fluctuations over a few hours. However, if energy needs to be stored for several days or even transferred from summer to winter, they reach their limits. Providing storage capacity on the order of days or even weeks is in any case uneconomical with conventional battery systems. For such time frames, other long-term storage solutions are needed.

Gas—in the form of biogas, natural gas, or even hydrogen—already possesses the necessary storage capacity. Biogas, for example, is produced from organic waste materials such as manure or plant material and—when processed into biomethane as a natural gas substitute — can be stored in the gas grid for months and used to generate electricity as needed.

Until now, however, this principle has only worked in one direction: gas was converted into electricity. This is where the invention by nominees Stephan Herrmann, Felix Fischer, and Hartmut Spliethoff comes in. The team developed a reversible fuel cell power plant that combines both processes in a single facility. When electricity is needed, it generates electrical energy from biogas, natural gas, or hydrogen. If, on the other hand, surplus wind or solar power is available, the same facility operates in reverse, converting electrical energy into hydrogen or synthetic methane. Both energy carriers can be stored long-term in the existing gas grid and reused later. The switch between the two operating modes occurs automatically and within a few minutes. A conventional biogas plant is thus transformed into a flexibly controllable power plant with virtually unlimited storage capacity.

The system realizes its full potential by utilizing the existing gas infrastructure. The German natural gas grid alone has storage capacities of around 300 terawatt-hours. This is roughly three times the monthly gas consumption in Germany. While new power lines and grid connection points often take years to plan and build, this means that a massive seasonal energy storage facility is already available today.

The technological advancement is particularly evident when compared to conventional combined heat and power plants, which are typically used today at biogas facilities for electricity generation. In a conventional plant, biogas powers an internal combustion engine that generates electricity via a generator. A significant portion of the energy input is lost as heat in the process. As a result, electrical efficiency rarely exceeds 40 percent. In addition, CO2 emissions are produced when the biogas is burned.

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The nominees’ innovation completely replaces the internal combustion engine with high-temperature ceramic fuel cells. Unlike an engine, these do not burn the biogas. Instead, its chemical energy is directly converted into electrical energy through an electrochemical reaction. This eliminates the thermodynamic limitation of conventional combustion power plants, and energy losses are reduced significantly. No additional emissions are produced—the CO2 contained in the biogas can be captured and permanently sequestered.

These same fuel cells can also be operated in reverse. In this mode, they function as high-temperature electrolysis cells. Excess electricity splits water into hydrogen and oxygen. By incorporating the carbon dioxide generated during electricity production, synthetic methane is produced. This methane has nearly the same properties as natural gas and can be fed into the existing gas grid, stored, and later reused without any technical modifications.

The plant automatically determines which operating mode makes the most economic and energy-efficient sense. If the price of electricity drops due to high feed-in from wind or solar power, it enables the storage of excess energy as gas. If demand rises, it generates electricity again. In this way, the power plant continuously adapts to the current situation in the energy system. The performance data also highlight the technological progress. While conventional combined heat and power plants typically convert only about 40 percent of the energy contained in biogas into electricity, Reverion plants are already achieving an electrical efficiency of up to 74.2 percent in practical operation. This surpasses the previous world record for thermal power plants by a good ten percentage points. In the long run, the team is aiming for efficiencies of up to 80 percent. This means that nearly twice as much´electrical energy can be generated from the same amount of biogas as with conventional technology.

This translates to significantly higher efficiency from an existing energy source. Even in terms of long-term storage, the system’s high efficiency in both operating modes achieves levels that make chemical energy storage economically attractive for the first time. Excess electricity can be stored over extended periods as synthetic natural gas and used again for electricity generation as needed. The entire energy grid benefits from this flexibility, and less green energy is lost unused. With the nominees’ technology, operators can, depending on market conditions, generate electricity or market excess renewable energy as synthetic methane. Additional economic opportunities arise from the carbon dioxide generated during the process. Since it is highly pure, it can be used in industry or permanently stored. This makes the system suitable, in the long term, for generating negative emissions as well.

What began as an idea at the Technical University of Munich initially developed into a research project, which ultimately led to a spin-off in 2022. Today, the company employs approximately 220 people. The first plants are already in commercial operation. In addition to the existing 100-kilowatt model, a 500-kilowatt system is already being successfully operated. The next step will be a plant with a power generation capacity of 2 megawatts. Currently, the company is ramping up its first series production of the 500-kW power class. The power plants are fully assembled and tested at the factory using a container-based design and commissioned at the customer’s site within a few days.

With its development, the nominated team has fundamentally transformed the role of the biogas plant. What was once merely an electricity generator has become a flexibly controllable power plant that simultaneously functions as long-term storage. It connects the electricity and gas grids, utilizes existing infrastructure, reduces grid bottlenecks, and provides renewable energy exactly when it is needed. In doing so, the team is closing one of the last major technological gaps in the energy transition.

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Weitere Details

Lebensläufe

Dr.-Ing. Stephan Herrmann

22.07.1985

Geboren in Heilbronn

2006 – 2009

Julius-Maximilians-Universität Würzburg
Physik-Nanostrukturtechnik (B.Sc.)

2009 – 2010

Heriot-Watt-University Edinburgh
Optoelectronics & Lasers (M.Phys.)

2010 – 2011

Julius-Maximilians-Universität Würzburg
Physik-Nanostrukturtechnik (M.Sc.)

2012 – 2017

Wissenschaftlicher Mitarbeiter (Lehrstuhl für Energiesysteme)
Technische Universität München

2012 – 2018

Technische Universität München
Maschinenwesen (Dr.-Ing.)

2018 – 2019

Fachgruppenleiter (Lehrstuhl für Energiesysteme)

2019 – 2022

Abteilungsleiter (Lehrstuhl für Energiesysteme)

Seit 2022

Reverion GmbH, Eresing
CEO und Geschäftsführer

Patente

2020 – heute

8 Patentanmeldungen

Publikationen

 

Experimental Investigation of Naphthalene Induced Degradation of Reversible Solid Oxide Cells Operated on Bio-Syngas
Analysis on Temperature Uniformity in Methane-Rich Internal Reforming Solid Oxide Fuel Cells (SOFCs)
Experimental Investigation of Naphthalene Induced Degradation of Reversible Solid Oxide Cells Operated on Bio-Syngas

Felix Fischer

23.02.1988

Geboren in Hamburg

2006 – 2008

Staatliche Gewerbeschule Chemie, Hamburg
Chemisch-Technischer Assistent (CTA)

2008 – 2012

Technische Universität München
Energie- und Prozesstechnik (B.Sc.)

2012 – 2014

Technische Universität München
Energie- und Prozesstechnik (M.Sc.)

2014 – 2022

Technische Universität München (TUM), München
Wissenschaftlicher Mitarbeiter (Lehrstuhl für Energiesysteme)

2022 – heute

Reverion GmbH, Eresing
COO

Patente

2020 – heute

3 Patentanmeldungen

Publikationen

 

Applying Reaction Kinetics to Pseudohomogeneous Methanation Modeling in Fixed-Bed Reactors
Experimental Investigation of an Anode Supported SOFC Stack Under High Direct Internal Reforming Conditions
CFD-DEM Simulation der Biomasse-Vergasung in der Wirbelschicht: Detaillierte Modell-Analyse und Reaktor-Optimierung
Coarse-grained CFD-DEM simulation of biomass gasification in a fluidized bed reactor
Reverse Current Treatment of Short Stacks – Experimental Results and System Considerations
Modeling of a Reversible SOC in Ansys Fluent
Detailed CFD-DEM Simulation of Biomass Gasification in a Fluidized Bed Reactor
Effect of internal hydrocarbon reforming during coupled operation of a biomass gasifier with hot gas cleaning and SOFC stacks
Utilization of Bio-Syngas in Solid Oxide Fuel Cell Stacks: Effect of Hydrocarbon Reforming
CO2-Einbindung in dezentralen Biomassevergasungsanlagen

Prof. Dr.-Ing. Hartmut Spliethoff

12.08.1960

Geboren in Quierschied

1979 – 1981

Universität Kaiserslautern, Maschinenbau

1982 – 1986

Universität Stuttgart, Maschinenbau

1986

Diplomabschluss Universität Stuttgart

1991

Promotionsabschluss Universität Stuttgart

1991 – 1999

Universität Stuttgart
Leiter der Abteilung Dampferzeugertechnik
Institut für Prozessingenieurwesen und Kraftwerktechnologie

2000 – 2004

Technische Universität Delft, Niederlande
Leiter des Lehrstuhls „Energievoorziening/Energy Technology“

Seit 2004

Technische Universität München
Lehrstuhlinhaber „Energiesysteme“
Leiter der Abteilung Energiespeicherung des ZAE Bayern e.V.
Vorstandsvorsitzender des ZAE Bayern e.V. 11/16-11/20

Mitgliedschaften und Auszeichnungen (Auszug)

 

Mitglied des VGB Wissenschaftsbeirats
Mitglied des Combustion Institute, Deutsche Sektion, Göttingen
Leitung des ZAE Bayern e.V. (Zentrum für angewandte Energieforschung) 11/16-11/20
Wissenschaftlicher Leiter der Abteilung „Technologie für Energiesysteme und Erneuerbare Energie“ des ZAE Bayern

Patente

 

21 Patente
ORCID: 0000-0003-3743-2731
h-index: 73 (Google scholar)

Publikationen (Auszug)

 

Entrained flow gasification-based biomass-to-X processes: An energetic and technical evaluation
Investigation on cell-to-cell variations within methane-rich internal reforming solid oxide fuel cell (SOFC) stacks
Evaluation of influential factors on energy system optimisation
Requirements on synthesis gas from gasification for material and energy utilization: a mini review
Entrained flow gasification-based biomass-to-X processes: A techno-economic assessment
Operation of Conventional Power Plants During the German Energy Transition: A Mini Review
Impact of Power-to-X on Energy Systems as a Key Technology to Defossilization

Kontakt

Koordination und Pressekontakt

Lisa Männel
Marketing & Communications Manager
Reverion
Am Mittelfeld 11
96922 Eresing
Tel.: +49 (0) 8193 / 36 39 21 35
E-Mail: press@reverion.com
Web: www.reverion.com

Sprecher

Dr.-Ing Stephan Herrmann
Geschäftsführer
Reverion
Am Mittelfeld 11
96922 Eresing
Tel.: +49 (0) 8193 / 36 39 20
E-Mail: stephan.herrmann@reverion.com
Web: www.reverion.com

Beschreibung der Institute und Unternehmen zu ihren nominierten Projekten

Dunkelflaute und Hellbrise – Das reversible Kraft werk schließt die letzten Lücken der Energiewende

Der Klimawandel ist das dringlichste Problem unserer Zeit. Eine emissionsarme, grüne Energieversorgung auf Basis erneuerbarer Energieträger ist deshalb unverzichtbar. Doch die Versorgung mit erneuerbaren Energien stellt uns vor eine zentrale Herausforderung: Die eingesetzten technischen Anlagen liefern Strom nicht immer dann, wenn er gebraucht wird, sondern dann, wenn Wind und Sonne verfügbar sind. Für ein klimaneutrales Energiesystem wird die Langzeitspeicherung erneuerbarer Energie deshalb zur Schlüsseltechnologie.

Reverion hat dafür ein reversibles Hochtemperatur-Brennstoffzellensystem entwickelt, das Stromerzeugung und Energiespeicherung in einer einzigen Anlage vereint. Im Kraftwerksbetrieb wandelt das System Biogas, Erdgas oder Wasserstoff mithilfe der Festoxid-Brennstoffzellentechnologie (SOFC) elektrochemisch in Strom um, ohne Verbrennungsprozess und damit deutlich effizienter und emissionsärmer als konventionelle motorbasierte Kraftwerke. Das dabei aus Biogas freigesetzte, biogene CO₂ wird abgeschieden. Bei Stromüberschuss arbeitet dieselbe Anlage im Elektrolysebetrieb und erzeugt aus erneuerbarem Strom grünen Wasserstoff oder, unter Verwendung des abgeschiedenen CO₂, synthetisches Methan. Beide Energieträger können in der bestehenden Gasinfrastruktur über Monate gespeichert und bei Bedarf wieder zur Stromerzeugung genutzt werden. Je nach Marktsituation kann das im Biogas enthaltene CO2 auch weiterverarbeitet oder dauerhaft abgeschieden und gespeichert werden, wodurch sich negative Emissionen erzielen lassen.

Mit dieser Technologie schließt Reverion eine der letzten großen technologischen Lücken der Energiewende. Erneuerbare Energie wird nicht nur erzeugt, sondern genau dann verfügbar gemacht, wenn sie benötigt wird. Gleichzeitig verbindet das System Strom- und Gasnetz, reduziert Netzengpässe und nutzt bestehende Infrastruktur für eine flexible und resiliente Energieversorgung.

Im Praxisbetrieb auf der Biomethananlage Mühlacker erreichte eine Vorserienanlage unter realen Betriebsbedingungen einen elektrischen Wirkungsgrad von 74,2 Prozent, ein neuer Weltrekord für thermische Kraftwerke. Zum Vergleich: Konventionelle Blockheizkraftwerke erreichen typischerweise rund 40 Prozent Wirkungsgrad. Reverion gewinnt damit aus derselben Menge Biogas nahezu doppelt so viel Strom. Mittelfristig strebt das Unternehmen einen elektrischen Wirkungsgrad von bis zu 80 Prozent an.

Die Technologie ist bereits im Markt. Sieben Reverion Anlagen sind inzwischen im Feldeinsatz, von der 100-Kilowatt-Anlage bis zum 500-Kilowatt-System, unter anderem auf Biogasanlagen in Baden-Württemberg und Bayern sowie im H2 Reallabor Burghausen gemeinsam mit Wacker Chemie und OMV. Alle Systeme werden vollständig im Werk montiert, getestet und im Containerformat ausgeliefert. Dadurch können sie innerhalb weniger Tage beim Kunden installiert und in Betrieb genommen werden.

2022 wurde Reverion als Ausgründung der Technischen Universität München gegründet. Seitdem ist das Unternehmen auf rund 220 Mitarbeitende gewachsen. Um der steigenden nationalen und internationalen Nachfrage gerecht zu werden, bereitet Reverion aktuell den Schritt in die industrielle Serienproduktion vor und sucht dafür einen weiteren Produktionsstandort in Deutschland, mit Perspektive auf bis zu 800 neue Arbeitsplätze. Der Hauptsitz in Eresing bleibt das Entwicklungs- und Innovationszentrum des Unternehmens.

Die Einsatzmöglichkeiten von Reverion Kraftwerken reichen weit über Biogasanlagen hinaus. Da die Anlagen ebenso mit Wasserstoff und Erdgas umgehen können, eignet sich die Technologie überall dort, wo erneuerbare Energie flexibel gespeichert und bedarfsgerecht bereitgestellt werden muss, von kommunalen Energiezentralen über Industrieanwendungen bis hin zu Rechenzentren.

Über Reverion
Die Reverion GmbH wurde 2022 als Ausgründung der Technischen Universität München gegründet und produziert reversible Hochtemperatur-Brennstoffzellensysteme. Die Technologie verbindet hocheffiziente Stromerzeugung mit der Produktion von grünem Wasserstoff und synthetischem Methan in einem einzigen System. Reverion beschäftigt heute rund 220 Mitarbeitende am Hauptsitz in Eresing im Landkreis Landsberg am Lech und treibt mit seinen Lösungen die Transformation zu einem klimaneutralen Energiesystem voran.

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