grüne Gase

Power-to-Gas ist ein Problemlöser

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Die von allen gewünschte Energiewende wird immer teurer. Gleichzeitig lässt die CO2-Einsparung auch in den nächsten Jahren zu wünschen übrig. Das CO2-Konto füllt sich fast ungebremst. Die Klimapolitik wird oft nur als Endziel gesehen, nicht aber die Tatsache, dass jedes CO2-Molekül, das auf dem Weg dorthin produziert wird, das Klima dauerhaft schädigt.

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von Klaus-Peter Dietmayer (erdgas schwaben GmbH)

Die Anstrengungen konzentrieren sich momentan nur auf den Ausbau der erneuerbaren Energien und den Zubau von elektrischen Anwendungen mit dem Ziel, am Ende eine komplett elektrische Welt zu entwickeln. Technologieoffene Diskussionen werden selten geführt. Eher werden vorgefertigte Anschauungen mit vermeintlich einfachen Lösungen vorgezogen. Der notwendige Aufbau von Infrastruktur und die damit verbundenen Schwierigkeiten werden weder auf der Zeitachse noch von ihren finanziellen Auswirkungen her seriös bewertet. Die Gasinfrastruktur wird von vielen – weil heute überwiegend für den Transport fossilen Gases genutzt – als nicht zukunftsfähig ignoriert.

Drei wesentliche Probleme bleiben unberücksichtigt:

  • die Langfrist-Speicherung,
  • die Überwindung der Dunkelflaute, die auch durch den weiteren Ausbau von Wind und Sonne bestehen bleibt, und
  • der teure und langwierige Ausbau der elektrischen Infrastruktur.

Die zunehmende Elektrifizierung und der weitere Ausstieg aus Kernkraft und Kohle werden die Probleme noch verschärfen.

Gasinfrastruktur als Problemlöser

Die vorhandene Gasinfrastruktur bietet für all diese Herausforderungen bereits heute Lösungen. Das vorhandene Gasnetz kann 220 TWh Energie speichern – eine riesige Menge, die etwa 40 Prozent des heutigen Jahresstrombedarfs entspricht. Power-to-Gas-Anwendungen, die ihre Flexibilität und Alltagstauglichkeit in zahlreichen Pilotanlagen bewiesen haben, können zur Langfrist-Speicherung eingesetzt werden. Die Technologie hat aufgrund regulatorischer Vorgaben bisher jedoch kaum eine Chance, sich weiter zu entwickeln.

CO2-freie Bio-Erdgaseinspeisungen machen die Gasversorgung grüner und bieten Lösungen für die Abfallwirtschaft. Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen erzeugen mit höchsten Wirkungsgraden Strom und Wärme gleichzeitig und können mit angedockten Speichersystemen nach dem künftigen Strombedarf flexibilisiert werden. Gas und grünes Gas können in der Sicherung der Stromversorgung, dem Wärmesektor und im Verkehrsbereich zu wesentlichen und vor allem auch kostengünstigen Lösungen beitragen.

Hybride Systeme - Das Dogma der Rückverstromung

Die Power-to-Gas-Technologie leidet unter dem Vorurteil schlechte Wirkungsgrade aufzuweisen, die durch Multiplikation der Verluste von Elektrolyse, Methanisierung und Rückverstromung in Gaskraftwerken zustande kommen. Dabei wird übersehen, dass weder eine Methanisierung noch eine Rückverstromung notwendig sind, um eine CO2-Einsparung zu erreichen. Wasserstoff kann direkt in das Gasnetz eingespeist werden.

"Die Power-to-Gas-Technologie leidet unter dem Vorurteil schlechte Wirkungsgrade aufzuweisen."

Sektorenkopplung im Haus mit hybriden Systemen (Wärmepumpe oder Brennstoffzelle jeweils mit Brennwertkessel) löst mehrere Probleme dezentral und ohne Infrastrukturen zu belasten oder gar deren Ausbau notwendig zu machen. Der Brennwertkessel springt immer dann ein, wenn kein erneuerbarer Strom zur Verfügung steht und verbrennt dabei synthetisches Erdgas. CO2-Neutralität ist dabei gewährleistet. Immer dann, wenn die elektrische Wärmepumpe (besonders in sehr kalten Wintertagen) schlechte Leistungsziffern und damit einen zu hohen Strombedarf hat, kann der Brennwertkessel einspringen.

Resilienz - Wie stabil sind künftige Energiesysteme?

Die Kopplung und der Parallelbetrieb der Strom- und Gasinfrastrukturen erhöhen die Versorgungssicherheit und sichern vor allem bei Höchstlast und Dunkelflauten die Energieversorgung. Die dezentralen Strukturen sorgen dabei für mehr Stabilität im System und können in einer smarter werdenden Welt leichter ausgesteuert werden. Die Flexibilität von EE-Einspeisung und die der Gasnetze ergänzen sich dabei.

Aufgaben

Das Gasnetz und die Verbrauchsgeräte können und müssen auf künftig mehr Wasserstofftransport im Gasnetz eingestellt werden. Arbeiten daran laufen und müssen stärker in den Fokus der Akteure gerückt werden. Verschiedenste Studien weisen darauf hin, dass Power-to-Gas bereits ab 2030 eine dringende Notwendigkeit darstellt und die effizienteste und kostengünstigste Lösung zur Überbrückung von Dunkelflauten wird. Power-to-Gas-Anlagen zur Sektorenkopplung müssen die Chance bekommen, einen Investitions- und Betriebskostenreduzierungspfad zu durchlaufen. Die Anlagen müssen im regulatorischen Umfeld als Problemlöser gegenüber der Abschaltung von EE-Anlagen bzw. Leitungsausbau gesehen werden.

Wenn die Erdgasinfrastruktur nur noch von der Industrie und den systemrelevanten Gaskraftwerken genutzt wird, müssen die Kosten auf diese umgelegt werden. In einer Gesamtkostenbetrachtung müssen also für die Strombackup-Systeme auch noch die Kosten für das Gasnetz hinzugerechnet werden.