Smart Living und Innovationen
06.10.2014
Speicher der Zukunft – Power to Gas
Die Sonne lacht, der Ostwind weht – und das Stromnetz quillt über. Also wohin mit der Energie? Diese Frage stellen sich Forscherinnen und Forscher rund um den Globus. Der zunehmende Einsatz erneuerbarer Energieträger sorgt für Schwankungen in der Stromversorgung. Neben Pumpspeichern braucht es daher Alternativen, um Strom effizient zu speichern. Eine mögliche Lösung: Power to Gas.
Zwei Gase – ein Ziel
Das Prinzip ist einfach. „Strom wird durch Elektrolyse in Wasserstoff umgewandelt. Dadurch ist er im Erdgasnetz oder in ausgeförderten natürlichen Erdgaslagerstätten speicherbar“, erklärt Karl Potz, Projektmanager bei VERBUND. Dabei sind zwei Varianten möglich: Der Wasserstoff wird entweder direkt eingespeist – hier gibt es jedoch gesetzlich vorgeschriebene Limits – oder durch die Reaktion mit Kohlendioxid in Methan umgewandelt.
Methan ist mit rund 98 % der Hauptbestandteil von Erdgas. Es kann ohne Einschränkungen in die reguläre Gasinfrastruktur eingespeist werden. Danach steht es wie klassisches Erdgas etwa für das Heizen von Wohnungen zur Verfügung. Der Clou: Methan kann bei Bedarf in Gaskraftwerken wieder in Strom umgewandelt werden. Es liefert damit bei ausbleibenden Windböen oder Sonnenstrahlen Regelenergie für das Energienetz.
Wasserstoff und seine Tücken
Die direkte Einspeisung von Wasserstoff ist aktuell die einfachere und damit wirtschaftlichere Methode. Die vorgeschriebenen Limits setzen jedoch enge Grenzen: „Das heimische Erdgasnetz verträgt nur einen geringen Wasserstoffanteil“, sagt Potz. „In Österreich darf dieser nur 4 % betragen.“ Zur Speicherung in natürlichen Untergrundgasspeichern gibt es hingegen noch gar keine Ergebnisse.
Das Projekt „Underground Sun.Storage“ soll das mit VERBUND-Beteiligung ändern. Ein Forscherteam untersucht dabei die Wasserstoffverträglichkeit von Untergrundgasspeichern. Angestrebt ist der Nachweis für Wasserstoffgehalte bis 10 %. Wird dieser bestätigt, könnten die heimischen Gasspeicher mit ihren enormen Volumina von 7 Mrd. m³ (rund 77.000 Gigawattstunden) als Ausgleichsspeicher für erneuerbare Energien dienen. Das Projekt läuft bis 2016.
Hoffnungsträger für Industrie und E-Mobilität
Innerhalb des Projekts engagiert sich VERBUND vor allem bei der Erarbeitung neuer Geschäftsmodelle. „Die Speicherung von Strom in Form von Wasserstoff oder synthetischem Methan liegt auf der Hand. Aber auch als Rohstoff in der Industrie und in der Mobilität spielt Wasserstoff in Form von Brennstoffzellen und Erdgas bereits eine wichtige Rolle“, sagt Potz. „Die umweltfreundliche Herstellung von Wasserstoff verspricht somit für viele Wirtschaftszweige interessante Perspektiven.“
Wann wird Power to Gas in der Stromversorgung tatsächlich eine größere Rolle spielen? „Vor allem die nordamerikanische, asiatische aber auch die deutsche Forschung treiben den Fortschritt voran – etwa durch Erarbeitung effizienterer und kostengünstigerer Elektrolyseverfahren“, so Potz. „Ich sehe Power to Gas langfristig als sehr interessante Chance. Vor allem im Einsatz als Stromspeicher, in der Mobilität als auch bei der Entwicklung neuer Produkte aus grünem Wasserstoff.“
Damit beenden wir unsere Blogserie zu den Speichertechnologien der Zukunft. Ist euer Interesse geweckt? Weitere Innovationen aus der Welt von VERBUND findet ihr hier.
Zwei Gase – ein Ziel
Das Prinzip ist einfach. „Strom wird durch Elektrolyse in Wasserstoff umgewandelt. Dadurch ist er im Erdgasnetz oder in ausgeförderten natürlichen Erdgaslagerstätten speicherbar“, erklärt Karl Potz, Projektmanager bei VERBUND. Dabei sind zwei Varianten möglich: Der Wasserstoff wird entweder direkt eingespeist – hier gibt es jedoch gesetzlich vorgeschriebene Limits – oder durch die Reaktion mit Kohlendioxid in Methan umgewandelt.
Methan ist mit rund 98 % der Hauptbestandteil von Erdgas. Es kann ohne Einschränkungen in die reguläre Gasinfrastruktur eingespeist werden. Danach steht es wie klassisches Erdgas etwa für das Heizen von Wohnungen zur Verfügung. Der Clou: Methan kann bei Bedarf in Gaskraftwerken wieder in Strom umgewandelt werden. Es liefert damit bei ausbleibenden Windböen oder Sonnenstrahlen Regelenergie für das Energienetz.
Wasserstoff und seine Tücken
Die direkte Einspeisung von Wasserstoff ist aktuell die einfachere und damit wirtschaftlichere Methode. Die vorgeschriebenen Limits setzen jedoch enge Grenzen: „Das heimische Erdgasnetz verträgt nur einen geringen Wasserstoffanteil“, sagt Potz. „In Österreich darf dieser nur 4 % betragen.“ Zur Speicherung in natürlichen Untergrundgasspeichern gibt es hingegen noch gar keine Ergebnisse.
Das Projekt „Underground Sun.Storage“ soll das mit VERBUND-Beteiligung ändern. Ein Forscherteam untersucht dabei die Wasserstoffverträglichkeit von Untergrundgasspeichern. Angestrebt ist der Nachweis für Wasserstoffgehalte bis 10 %. Wird dieser bestätigt, könnten die heimischen Gasspeicher mit ihren enormen Volumina von 7 Mrd. m³ (rund 77.000 Gigawattstunden) als Ausgleichsspeicher für erneuerbare Energien dienen. Das Projekt läuft bis 2016.
Hoffnungsträger für Industrie und E-Mobilität
Innerhalb des Projekts engagiert sich VERBUND vor allem bei der Erarbeitung neuer Geschäftsmodelle. „Die Speicherung von Strom in Form von Wasserstoff oder synthetischem Methan liegt auf der Hand. Aber auch als Rohstoff in der Industrie und in der Mobilität spielt Wasserstoff in Form von Brennstoffzellen und Erdgas bereits eine wichtige Rolle“, sagt Potz. „Die umweltfreundliche Herstellung von Wasserstoff verspricht somit für viele Wirtschaftszweige interessante Perspektiven.“
Wann wird Power to Gas in der Stromversorgung tatsächlich eine größere Rolle spielen? „Vor allem die nordamerikanische, asiatische aber auch die deutsche Forschung treiben den Fortschritt voran – etwa durch Erarbeitung effizienterer und kostengünstigerer Elektrolyseverfahren“, so Potz. „Ich sehe Power to Gas langfristig als sehr interessante Chance. Vor allem im Einsatz als Stromspeicher, in der Mobilität als auch bei der Entwicklung neuer Produkte aus grünem Wasserstoff.“
Damit beenden wir unsere Blogserie zu den Speichertechnologien der Zukunft. Ist euer Interesse geweckt? Weitere Innovationen aus der Welt von VERBUND findet ihr hier.