Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung (ZSW) in Stuttgart hat eine Power-to-Gas-Anlage (engl. Strom zu Gas) zur Ökostromspeicherung in Betrieb genommen. Nach Angaben der Projektpartner ZSW, Fraunhofer IWES und SolarFuel ist die Anlage mit einer elektrischen Anschlussleistung von 250 Kilowatt die größte dieser Art weltweit. Die Technik könne zudem für Anlagen von 1 bis 20 Megawatt Leistung hoch skaliert werden, so dass damit die Vorstufe zur industriellen Nutzung erreicht sei.
Power-to-Gas-Technologie kann große Energiemengen speichern
"Wir werden auf die Stromversorgung aus Wind und Sonne angewiesen sein, aber wir haben Schwankungen in der Erzeugung", sagte Professor Frithjof Staiß, Vorstand des ZSW, auf der Pressekonferenz Ende Oktober. Diese Schwankungen müssen ausgeglichen werden, damit der Strombedarf jederzeit gedeckt werden kann.
In Deutschland müsse etwa das Tausendfache der derzeit bestehenden Speicherkapazität geschaffen werden, ergänzte Professor Jürgen Schmid, ehemaliger Leiter des Fraunhofer IWES. Mit der Power-to-Gas-Technologie sollen große Energiemengen speicherbar gemacht werden. Die vom Bundesumweltministerium geförderte Forschungsanlage kann 300 Kubikmeter Methangas am Tag erzeugen. Damit könnte sie 80 gut Wärme gedämmte Einfamilienhäuser ein Jahr lang mit Strom versorgen.
Von Strom zu Wasserstoff zu Methangas
Bei dem Power-to-Gas-Verfahren wird elektrischer Strom in die chemischen Stoffe Wasserstoff und Methan umgewandelt. Dabei wird zunächst durch Elektrolyse aus Strom Wasserstoff hergestellt. In dem daran anschließenden Methanisierungsprozess reagiert der Wasserstoff mit Kohlendioxid zu Methan, dem Hauptbestandteil von Erdgas. Der Strom wird also entweder in Form von Wasserstoff gespeichert oder als Methangas im Erdgasnetz. Bei Bedarf kann er rückverstromt werden.
Überschüssigen Strom nutzen
Wegen der energieintensiven Umwandlungsprozesse und der relativ niedrigen Wirkungsgrade steht die Power-to-Gas-Technologie jedoch auch in der Kritik. Hierauf angesprochen, antwortete Staiß, dass bei dem Verfahren Strom aus Wind- und PV-Anlagen genutzt werden soll, der wegen Netzüberlastung nicht in das Netz eingespeist werden kann. "Diesen Strom gar nicht zu nutzen, ist die schlechtere Alternative." Darüber hinaus seien aber auch noch "intelligente Konzepte" für die Nutzung der Prozesswärme nötig, die bei der Methanerzeugung anfällt. Sie würden den Gesamtwirkungsgrad weiter erhöhen.
Kommerzieller Partner in dem Projekt ist die SolarFuel GmbH. Sie baut im kommenden Jahr im niedersächsischen Werlte im Auftrag der Audi AG eine Power-to-Gas-Anlage mit sechs Megawatt Leistung. Geschäftsführer Gregor Waldstein geht davon aus, dass dies der Auftakt zu einer Reihe von weiteren Anlagen sein wird.
