Erdgasnetz als Energiespeicher – erste Produkte

Langsam kommt Fahrt in die für die Energiewende so wichtige Frage der Speicherung von erneuerbaren Energien. Greenpeace Energy hat offensichtlich die Entwicklungspotentiale hinter der Speicherung im Erdgasnetz erkannt. So wollen die Hamburger ab Herbst einen Gastarif anbieten, der den Ausbau der „Power to Gas“-Technologie fördert. Da die Technik zu diesem Zeitpunkt noch gar nicht verfügbar ist, wird der Gaspreis einen Zuschlag für den Bau von Elektrolyseanlagen enthalten. Der von Greenpeace als „Windgas“ bezeichnete Wasserstoff soll dann ab 2012 in das Netz eingespeist werden. Mein Dank nach Hamburg  für die Initiative und den deutschen Namen!

Der Anlagenhersteller SolarFuel Technology will 2012 eine Demonstrationsanlage in Betrieb nehmen und plant in 2014 mit der Serienfertigung zu beginnen, so Vertriebsleiter Stephan Riecke gegenüber Energie&Management.

Der Gesamtwirkungsgrad dieser Art der Speicherung ist natürlich geringer, als wenn der Windstrom direkt verwendet wird.

Die von Greenpeace Energy geplante Einspeisung von Wasserstoff kann mit einem Wirkungsgrad von ca. 80% betrieben werden. Wird auch noch die Methanisierung angehängt, gehen nochmals ca. 20% verloren. Bei der Verstromung in einer hocheffizienten Brennstoffzelle (http://www.cfcl.com.au/BlueGen/)  – deren  Serienproduktion mittlerweile in Deutschland beginnt – kann ein Wirkungsgrad von 50-60% erreicht werden. Somit bleibt ein Systemwirkungsgrad über die gesamte Kette von >30% (Methanisierung) bis über 45% (Wasserstoff). Der IWES-Experte Michael Sterner hält sogar Systemwirkungsgrade von 43-54% für möglich.

Doch was nützt der höhere Wirkungsgrad von Pumpspeicherkraftwerken, wenn sie entweder aus Naturschutzgründen nicht gebaut werden oder bereits nach wenigen Stunden voll sind? Hingegen bietet das Erdgasnetz mit seinen vorhandenen unterirdischen Speichern eine geradezu „überirdische“ Speicherkapazität. Schätzungen von Michael Sterner zu Folge, könnte das Erdgassystem 4 mal mehr Ökostrom speichern, als in Deutschland 2010 erzeugt wurde.

Leider ist die notwendige politische Unterstützung bisher noch nicht erkennbar. Nicht nur eine Umleitung von Fördermitteln ist notwendig, auch die Einspeisung von Wasserstoff oder synthetischem Erdgas in die Gasnetze sollte schleunigst geregelt werden.

Dennoch: Es geht voran!

Hans-Peter Scheerer

Erdgas als Energiespeicher Update II

Die JUWI Gruppe meldet den Aufbau einer kleinen 25kW Versuchsanlage in Mohrbach zur synthetischen Herstellung von Erdgas:

Die Zukunft der Energieversorgung ist erneuerbar und dezentral. Eine der größten Herausforderungen auf dem Weg dahin liegt nach Expertenmeinung in der langfristigen Speicherung von enormen Ökostrommengen. Eine Antwort auf das Problem erproben nun die juwi-Gruppe und die SolarFuel GmbH mit ganz konkreten, technischen Schritten: Eine Laboranlage von SolarFuel in der Morbacher Energielandschaft im Hunsrück wandelt elektrische Energie in Erdgas um. Am heutigen Tage wurde die Anlage in Anwesenheit der rheinlandpfälzischen Umweltministerin Margit Conrad eingeweiht.
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Erdgas als Energiespeicher – Update I

Energiewende hatte bereits 2010 (s. u.) über die Technologie zur Speicherung von überschüssigem Windstrom im Erdgasnetz berichtet. Mehr und mehr scheint auch die professionelle Energiewirtschaft auf diese Technik aufmerksam zu werden. Nach dem Innovationspreis der Deutschen Gaswirtschaft kann sich die Initiative aus ZSW (Zentrum für Sonnenenergie und Wasserstoffforschung, Stuttgart), dem IWES (Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik, Kassel) und der Firma SolarFuel Technology, Salzburg über weiter Aufmerksamkeit freuen.

Peter Ahmels, ehemaliger Präsident des Bundesverbands Windenergie findet die Erfindung sehr interessant. Die deutsche Gaswirtschaft kündigte auf der Tagung GAT eine Innovations-Offensive für die Integration von Öko-Strom in das Gasnetz an. Neben der Umwandlung von Strom in Erdgas (Power-to-Gas) ist auch die Einspeisung von Wasserstoff wieder ein Thema. Bis zu 5% könnte dem Erdgas ohne Probleme beigemischt werden, meint etwas Frank Gröschl vom DVGW.

Ich meine:  Höchste Zeit die Forschung anzukurbeln. Während für die Forschung am Fusionsreaktor ITER Milliarden zur Verfügung stehen, die vielleicht in 50 Jahren ein Ergebnis liefern, kümmert sich niemand um die Förderung dieser höchst sinnvollen und in kurzer Zeit umsetzbaren Lösung. Wo bleibt die politische Unterstützung?

Hans-Peter Scheerer

 

Erdgas als Energiespeicher

Sng-wirkungsgrad

Das Zusammenspiel von Erneuerbaren Energien und konventionellen Strukturen verursacht Schwierigkeiten. Es gibt – noch selten, aber zunehmend – Zeiten, in denen zu viel Strom im Netz ist. Das wird verursacht durch ein hohes Angebot von Windenergie, eine geringe Nachfrage nach Strom und einen veralteten Kraftwerkspark, der nicht schnell genug geregelt werden kann. Die Folgen sind negative Strompreise an der Börse. Im Klartext bedeutet das, der Erzeuger muss dafür bezahlen, dass er seinen Strom los wird. Verkehrte Welt!

Welche Lösungen könnten hier helfen? Da gibt es die ersten Stimmen, die eine Rückkehr der Elektroheizung fordern. Hier widerspreche ich deutlich. Eine Elektroheizung wird nicht nur genutzt, wenn der Wind weht. Sie wird eingeschaltet, wenn der Nutzer Wärme braucht. Und der Strom für diese Heizungen wird viel zu häufig aus Kohle oder Atomenergie gemacht.

Eine viel versprechende Alternative ist die Herstellung von Erdgas aus überschüssigem Strom. Wie das funktioniert? Aus Strom wird durch Elektrolyse Wasserstoff hergestellt, das ist eine sehr alte und einfache Technik. Aus dem Wasserstoff kann chemisch mit Hilfe von CO2 Methan hergestellt werden, der Hauptbestandteil von Erdgas. Das Ganze funktioniert mit erträglichem Wirkungsgrad von ca. 60%. Der Wirkungsgrad spielt auch keine zu große Rolle, wenn der Eingangsstoff kostenlos und umweltfreundlich ist.

Wenn sich die Technologie großtechnisch zu günstigen Kosten anwenden lässt, wäre die Speicherung von Windstrom gelöst – ein riesiger Schritt für die Energiewende. Denn Erdgasspeicher gibt es in Deutschland in großen Mengen. In den riesigen Kavernen der Gasunternehmen lässt sich Windstrom in großem Umfang speichern und entweder in Heizung und Autos verwenden, oder wieder zu Strom umwandeln. Dazu dienen idealerweise Brennstoffzellen, auf die ich bei nächster Gelegenheit eingehen möchte.

Wer mehr wissen will, kann sich das Video anschauen.

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Bis bald

 

hps