Power-to-Gas

Neues Konzept für Stromspeicherung im Gasnetz

Ein großes Problem der erneuerbaren Energien ist ihre Abhängigkeit von Wind und Wetter und die damit einhergehenden Schwankungen bei der Stromerzeugung. Das Gasnetz als möglicher Speicher ist schon seit einer Weile in der Diskussion. Das Fraunhofer-Institut hat jetzt ein neues Konzept erarbeitet.

Gaspreise© Jaap2 / iStockphoto.com

Berlin (red) - Die Bundesnetzagentur und das Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES in Kassel hatten zu einem Workshop zum Thema "Power-to-Gas" eingeladen, zu dem Experten aus Unternehmen und Verbänden der Energiewirtschaft, aus Wissenschaft, Politik und Verwaltung erschienen waren.

Bis zu zwei Wochen Überbrückung nötig

Das Fraunhofer IWES erarbeitete ein Konzept zusammen mit dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW). "Unsere Simulationsrechnungen zeigen, dass für eine Vollversorgung mit erneuerbaren Energien bei Windflaute und geringer Sonneneinstrahlung wie im Winter bis zu zwei Wochen zu überbrücken sind. Für den Ausgleich längerfristiger Schwankungen im Bereich von Tagen oder Wochen lassen sich nur chemische Speicher auf der Basis von Wasserstoff, Methan oder anderen Gasen bzw. Flüssigkeiten verwenden", sagte Prof. Dr. Jürgen Schmid, Leiter des Fraunhofer IWES.

Der Begriff Power-to-Gas steht für ein Konzept, bei dem überschüssiger Strom dazu verwendet wird, per Wasserelektrolyse Wasserstoff zu produzieren und bei Bedarf in einem zweiten Schritt unter Verwendung von Kohlendioxid (CO2) in synthetisches Methan umzuwandeln. Als Speicher für dieses Methan und bis zu einem gewissen Volumenanteil auch des elementaren Wasserstoffs könnte die bestehende Erdgasinfrastruktur, also das Gasnetz mit den angeschlossenen Untertagespeichern, verwendet werden.

"Die Idee, Wasser mittels Elektrolyse in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten, ist nicht neu. Sie hat aber vor dem Hintergrund der Energiewende mit der Umstellung auf größtenteils fluktuierende erneuerbare Energien an Bedeutung gewonnen," sagte Netzagentur-Chef Matthias Kurth.

Abwärmenutzung führt zu hohem Energienutzungsgrad

Bei der Umwandlung in Wasserstoff ginge zum einen viel Energie als Abwärme verloren, zum anderen seien die direkten Verwertungsmöglichkeiten beschränkt, so Schmid. Eine weitere Umwandlung in Methan jedoch würde die Möglichkeit eröffnen, das Gas vielfältig zu nutzen, etwa zum Heizen, in Erdgas-Autos und in Gaskraftwerken. Der spezielle Aufbau einer Wasserstoff-Infrastruktur sei so nicht nötig; für eine wirklich effiziente Nutzung müsste aber auch die Abwärme verwertet werden.