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Etogas im Porträt

Etogas

So funktioniert Power-to-Gas

  • Technische Anlage des Stuttgarter Unternehmens Etogas

    Technische Anlage des Stuttgarter Unternehmens Etogas
    Quelle: ZSW

Das Energiesystem ist im Wandel – auch, weil neue Technologien sicherstellen müssen, dass wir große Mengen überschüssiger Energie speichern können. Eine Möglichkeit ist die Umwandlung von Energie aus erneuerbaren Quellen in Wasserstoff oder Methan, kurz: Power-to-Gas. Das Stuttgarter Unternehmen Etogas arbeitet daran, die Speichertechnologie marktreif zu machen.

Im Jahr 2050 sollen 80 Prozent der Energie in Baden-Württemberg aus erneuerbaren Quellen stammen. Damit der Energiebedarf auch dann gedeckt werden kann, wenn die Sonne nicht scheint und der Wind nicht weht, muss überschüssige Energie gespeichert werden. Deshalb kommt Energiespeichern eine zentrale Rolle im Energiesystem der Zukunft zu. Das Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) hat errechnet, dass bei einem Anteil von 80 Prozent erneuerbaren Energien in Deutschland Speicherkapazitäten von 30 Terrawattstunden (TWh) benötigt werden.

Heute sind in erster Linie zwei Speichertechnologien in Deutschland im Einsatz: Pumpspeicherkraftwerke, die allerdings nur begrenzte Mengen Energie speichern können, und Batterien, die im Verhältnis zur gespeicherten Energie sehr teuer sind. Deshalb wird an weiteren Technologien geforscht. Ein vielversprechender, wenn auch noch nicht markreifer Ansatz ist es, Strom in Wasserstoff oder synthetisches Erdgas (Methan) umzuwandeln. 

Gas ins Netz!

Der Vorteil der Technologie: Dieses Gas lässt sich in das deutsche Erdgasnetz einspeisen, dessen Kapazität von 200 TWh Energie für mehrere Monate vorhalten kann. Gleichzeitig kann die Energie in den Pipelines dorthin transportiert werden, wo sie benötigt wird. Die 450.000 Kilometer Gasleitungen würden auf diesem Wege als Nebeneffekt auch das Stromnetz entlasten. Hierzu müssten zum einen Anlagen gebaut werden, die den elektrischen Strom zunächst in Wasserstoff und dann in Methan umwandeln. Zum anderen benötigt man Kraftwerke, die aus dem Gas wieder Strom erzeugen. Diese Kraftwerke könnten sowohl zentral an einem Ort Gas in großen Mengen in Strom umwandeln als auch dezentral direkt beim Verbraucher stehen, sprich in den Wohnhäusern. Dort kann das Methan, das die gleichen Eigenschaften hat wie Erdgas, auch für die Wärmeerzeugung genutzt werden.

So wird erneuerbare Energie zu Gas

Bereits seit den 1970er Jahren wird elektrischer Strom durch Wasserelektrolyse in Wasserstoff umgewandelt. Da Wasserstoff im deutschen Erdgas den Wert von 5 Prozent nicht übersteigen darf, wird seit 2009 diskutiert und erprobt, in einem zweiten Schritt aus Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid Methan herzustellen. Methan kann wegen seiner erdgasähnlichen Eigenschaften bis zu 100 Prozent ins Gasnetz eingespeist werden. Der chemische Prozess der Methanisierung ist allerdings sehr kostspielig und benötigt den Einsatz von mehr Energie als die Wasserelektrolyse. 

Vorreiter aus Stuttgart

In Stuttgart arbeitet das Unternehmen Etogas daran, die Methanisierungstechnologie des Zentrums für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) und des Fraunhofer-Instituts für Windenergie und Energiesystemtechnik zur Marktreife weiterzuentwickeln. Bereits im November 2009 wurde mit einer Pilotanlage in Stuttgart bewiesen, dass das Power-to-Gas-System mit einer elektrischen Anschlussleistung von 250 Kilowatt funktioniert. 
Bis die Speicherung von Wasserstoff und Methan im Erdgassystem zur Energieversorgung beitragen kann, ist es zwar noch ein weiter Weg. Doch dass die Bemühungen sich lohnen, zeigt sich schon jetzt: Für seine zweite Anlage wurde Etogas am 14. November 2013 in Berlin mit dem „Energy Award“ ausgezeichnet. Für einen Automobilhersteller entstand die weltweit größte Power-to-Gas-Anlage der Welt mit 6,3 Megawatt Leistung.


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