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Power-to-Gas

Obwohl die Energiewende in vielen Bereichen zügig voranschreitet, gibt es oft noch technische Hürden. Die wohl größte davon ist das Fehlen guter Speichermöglichkeiten für den Strom aus der Natur. Eine mögliche Lösung heißt Power-to-Gas, kurz P2G.

Power-to-Gas: Speicherpower für die Energiewende

Der große Nachteil bei der Nutzung regenerativer Energiequellen ist, dass sie nicht immer uneingeschränkt verfügbar sind. So produziert eine Photovoltaikanlage bei Regenwetter wenig Strom, Windräder sind ohne Wind nutzlos und nicht einmal auf Wasserkraftwerke an Flüssen ist bei immer extremeren Sommern Verlass. Zwar versucht man mit immer ausgefeilteren Konzepten, verlässliche Quellen zu erschließen – an dieser Stelle seien zum Beispiel Gezeitenkraftwerke erwähnt – aber man hat auch erkannt, dass es eine komplementäre Technologie braucht, um die Energiewende möglich zu machen: Speicher.

Neben immer besseren Batterien, die zum Beispiel in E-Autos Verwendung finden, setzt man hier beispielsweise auf Pumpspeicherkraftwerke. Leider gibt es aber nicht überall Bergseen, in die man Wasser hinaufpumpen kann. Bei der Frage, welche Möglichkeiten sonst bleiben, kommt Power-to-Gas ins Spiel.

Power-to-Gas: Ein altbekanntes Konzept größer gedacht

Der ganze Zauber steckt dabei schon im Namen: Bei Power-to-Gas wandelt man überschüssigen Strom in nutzbares Gas um. Der ein oder andere hat vielleicht als Kind mit Bausätzen für Brennstoffzellenautos experimentiert oder in den letzten Jahren die Bemühungen der Autobauer verfolgt, das Prinzip im größeren Maßstab umzusetzen. Genau der gleiche Vorgang läuft auch für P2G ab.

Das am einfachsten herstellbare Gas ist dabei Wasserstoff, wie er auch in den Brennstoffzellenautos eingesetzt wird. Dabei setzt man einfach ausgedrückt Wasser unter Strom (Stichwort: Elektrolyse). Durch ihre unterschiedlichen Ladungen trennen sich dabei Wasserstoff und Sauerstoff. Mischt man die beiden Gase in einer Brennstoffzelle im richtigen Verhältnis, entsteht ein entzündliches Gemisch, mit dem wieder Energie gewonnen wird. Damit ist aber noch nicht das Ende der Kette erreicht: Alternativ kann man mit Wasserstoff auch Methan synthetisieren, welches direkt weiter ins Erdgasnetz wandert.

Wer steht dahinter?

Hört sich gut an? Genau aus diesem Grund hat sich die Strategieplattform Power-to-Gas gegründet, die die Forschung vorantreibt und die Technologie innerhalb der nächsten Dekade marktreif und eingesetzt sehen will. Dafür gibt es diverse Pilotprojekte, die man auf der interaktiven Karte der Strategieplattform einsehen kann. Hier zwei Beispiele:

Bei Audi hat man nicht beim Wasserstoff aufgehört, sondern ist den nächsten Schritt zur Methanherstellung gegangen. Dabei wird dem Gas zusätzlich CO2 zugesetzt, das somit nicht mehr in die Atmosphäre gelangt. Das CO2 sowie die für die Reaktion benötigte Wärme kommt aus einer benachbarten Biogasanlage. Im Jahr stellt man bei Audi so 1.000 Tonnen CO2-neutrales Gas her, das ins Erdgasnetz eingespeist wird und mit einer speziellen Audi-Tankkarte auch verfahren werden kann. Beeindruckend: Dabei wird nebenbei im Jahr so viel CO2 gebunden, wie es ein Buchenwald mit 220.000 Bäumen schaffen würde.

Andernorts, in Hamburg, setzt man zum Beispiel Brennstoffzellenbusse ein, deren Versorgung über eine Tankstelle läuft, die mittels Power-to-Gas mit Wasserstoff versorgt wird.

Gas Einsatzmöglichkeiten

Vor- und Nachteile von Power-to-Gas

Obwohl sich Power-to-Gas auf dem Papier super anhört, ist doch nicht alles rosig: Gerade jetzt ist es bei weitem nicht die beste Lösung, dafür gibt es noch zu wenig regenerative Energie. Zwar ist man sich bei dem benötigten Anteil selbiger am Strommix nicht einig, aber es zeichnet sich doch ein Bild ab. Vermutlich wird es zwischen 60 und 80 Prozent brauchen, bevor Power-to-Gas wirklich nützlich ist.

Aber warum ist das so? Vergleicht man Power-to-Gas mit anderen Speichertechnologien, so ist es extrem ineffizient. Sowohl Batterien als auch beispielsweise Pumpspeicher geben einen wesentlich größeren Teil des Stroms auch wieder zurück. Gleichzeitig könnte man den Strom auch ohne Zwischenspeicher effizienter als bei P2G unterbringen: Eine Möglichkeit ist die Nutzung von Wärmepumpen zum Heizen, oder eine neue Generation von Straßen und Autos, die den Strom direkt verwerten.

Trotzdem darf man die Möglichkeiten von Power-to-Gas nicht kleinreden. Durch weitere Forschung und einen grüneren Strommix nähert man sich der Nutzbarkeitsschwelle mit großen Schritten. Zwar löst P2G nicht alle unsere Speicherprobleme, aber die Technologie hat das Potenzial, zum einem Mitträger der Energiewende zu werden.

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