Und es geht doch! Effektive Energiespeicherung mit „Power-to-Gas”
04.06.2015 12:50 von Sabine Driehaus
So neu ist die Idee gar nicht: Schon Ende des 19. Jahrhunderts produzierte der dänische Meteorologe und Windkraftpionier Poul La Cour mit Hilfe der „Elektrolyse“ (Zersetzung von Wasser mittels elektrischer Energie) Wasserstoff zur Beleuchtung einer Schule mit Gaslampen. Die nötige elektrische Energie lieferte ein Windrad.
Wasserstoff kann als Brenngas oder - wie im neuen Brennstoffzellenfahrzeug von Toyota - wieder zur Stromerzeugung genutzt, aber auch bis zu 5% in das vorhandene Erdgasnetz eingespeist und gespeichert werden. Synthetisches Methan ist zwar in der Herstellung aufwändiger und somit teurer, hat aber gegenüber Wasserstoff einige Vorteile: Es ist dem fossilen Erdgas chemisch sehr ähnlich (hat also auch einen höheren Brennwert), kann zu 100 % in das Erdgasnetz eingespeist werden und ist sicherer zu handhaben als Wasserstoff, wo bei Luft- bzw. Sauerstoffzufuhr die Gefahr einer unkontrollierten Knallgasreaktion besteht, die – wie der Name schon sagt - zu Explosionen führt.
Bei der „Methanisierung“ reagiert der durch die Elekrolyse gewonnene Wasserstoff (H2) mit Kohlendioxid (CO2) zu Methan (CH4) und Wasser (H2O). Das für diese Reaktion nötige CO2 kann, wie bei Audi, einer benachbarten (mit Abfallstoffen betriebenen) Biogasanlage entnommen werden. Möglich ist aber auch eine CO2-Gewinnung aus konventionellen Kraftwerken, Industriebetrieben, Kläranlagen oder der direkten Abscheidung aus der Luft (teuer!).
...zur modernen Speichertechnologie
Nicht nur im Bereich Mobilität bietet die Power-to-Gas – Technologie eine vielversprechende Alternative zu fossilen Energieträgern. Der Forschungsstudie „Synergieeffekte Gas- und Stromnetze“ des Wuppertal Instituts für Klima, Umwelt, Energie zufolge wird dieses Verfahren in Kombination mit der Rückverstromung („Gas-to-Power“) als Speichertechnologie für Strom aus erneuerbaren Energiequellen ein wichtiger Baustein der Energiewende sein. Gas kann man besser und über einen längeren Zeitraum hinweg speichern als elektrischen Strom, der sofort „verbraucht“ werden muss, denn das Stromnetz kann keine Energie speichern. Daher müssen Ökostromanlagen bislang an stark windigen und sonnigen Tagen teilweise heruntergeregelt werden. Das vorhandene Erdgasnetz hätte genügend Kapazitäten, um das künstlich erzeugte Methan aufzunehmen und es an die Stellen zu bringen, wo es benötigt wird, beispielsweise zu Tankstellen oder Gaskraftwerken. Dort könnte es bei Bedarf zurück in Strom verwandelt werden. Mit der Power-to-Gas / Gas-to-Power – Technologie würde durch diese Möglichkeit der Zwischenspeicherung das Stromnetz nicht nur kurzfristig entlastet, laut Studie könnte man auch auf viele der geplanten neuen Stromleitungen verzichten.
Die technischen Möglichkeiten sind also schon da – und im Falle des Power-to-Gas – Verfahrens unter bestimmten Bedingungen auch durchaus wirtschaftlich. Und – wenn eine Technologie industriell genutzt wird, verringern sich erfahrungsgemäß auch über kurz oder lang die Kosten. Schon deshalb sind Initiativen wie die der Firma Audi sehr zu begrüßen, zumal diese die ganzheitliche Umweltbilanz (Herstellung, Betrieb, Entsorgung / Recycling) ihrer Produkte „e-gas“ und das mit e-gas betriebene Modell „Audi A3 g-tron“ betrachtet.
Ein herzliches Dankeschön an die Firma Audi für die umfassenden Erläuterungen zum Verfahren und die Möglichkeit, die Anlage in Werlte besichtigen zu dürfen.