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Energiespeicher

"Power to Gas": So funktioniert's

Wenn der Wind weht und die Sonne vom Himmel lacht, entsteht mehr Ökostrom, als verbraucht werden kann. Doch Forscher arbeiten bereits an der Lösung des Problems: "Power to Gas".

Eine deutsche Forscherkooperation hat eine vielversprechende Technologie entwickelt, um erneuerbare Elektrizität in Methan umzuwandeln. Der Name des Forschungsprojekts lautet "Power to Gas", zu deutsch: Energie zu Gas. Seit 2009 läuft beim Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung in Stuttgart (ZSW)erfolgreich eine großangelegte Pilotanlage. Die Technik dafür hat das ZSW gemeinsam mit der SolarFuel und dem Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) ausgetüftelt.

Infografik: Power to gas
Infografik: Power to Gas (zum Vergrößern bitte klicken).

So wird Strom zu Gas

Und so wird "Power" zu Gas: Strom spaltet in der Elektrolyse Wassermoleküle in ihre Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff. Der Wasserstoff wird in Katalysatoren durch eine chemische Reaktion mit Kohlendioxid angereichert, Methan entsteht - ausnahmsweise mal eine sinnvolle Verwendung für den Klimakiller CO2.

Natürliches Erdgas enthält 85 bis 98 Prozent Methan. Im Unterschied zu Strom und Wasserstoff ist das künstlich erzeugte Methan langfristig lagerfähig. Als Speicher steht die bestens ausgebaute Erdgasinfrastruktur zur Verfügung: "Das Erdgasnetz besitzt eine riesige Speicherkapazität. Es kann bis zu 25 Prozent des jährlichen Erdgasbedarfs Deutschlands speichern", erklärt Ulrich Zuberbühler, Projektleiter des ZSW.

Wird die Energie aus dem Gasspeicher benötigt, kann man das Methan wie herkömmliches Erdgas in Gaskraftwerken verfeuern und damit wieder Strom produzieren. Es ist aber auch auf andere Weise sinnvoll einsetzbar: Zur Wärmeversorgung von Häusern oder als Treibstoff für Erdgasautos.

Eckpfeiler der Energiewende

Das erste Unternehmen, das die neue Technologie in industriellem Maßstab in die Praxis umsetzen wird, ist der Automobilkonzern Audi. Seine Pilotanlage im Emsland für „e-gas“ soll 2013 in Betrieb gehen und mit einer Leistung von über sechs Megawatt Methan herstellen. Das entspricht in etwa der Leistung von drei Windrädern.

Als künftigen „Eckpfeiler der Energiewende“ lobt Prof. Jürgen Schmid, Leiter des IWES, die „Power-to-Gas“-Technologie: Das Gasnetz als Stromspeicher könne einen Versorgungsengpass von bis zu zwei Wochen überbrücken.

Allerdings: Derzeit sei das Verfahren noch nicht wirtschaftlich, betonen Forscher des ZWS, wirklich ausgereift wohl erst in einigen Jahren. Etwa 40 Prozent der Energie gingen bei der Umwandlung von Strom zu synthetischem Erdgas verloren. So wird es wohl noch einige Jahre dauern, bis "Power to Gas" in großer Bandbreite zum Einsatz kommen wird.


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