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Ökostrom

Stromspeicher in Sicht

Schon bald könnten Erneuerbare Energien als Erdgas besser gespeichert und transportiert werden.

Stromspeicher in Sicht Stromspeicher in Sicht
energlobe.de, Denny Rosenthal

Wind und Sonne produzieren nicht immer Strom, wenn er benötigt wird. Speicher, die das schwankende Angebot ausgleichen, werden deshalb dringend gesucht. Eine vielversprechende Lösung bietet die Umwandlung des Ökostroms in Erdgas: Das deutsche Gasnetz kann den Energiebedarf von bis zu vier Monaten zwischenlagern. Energiekonzerne beobachten dieses Verfahren und die Testanlage bereits sehr genau.

Gas ist zwar ein flüchtiger Stoff, aber dennoch ein guter Energiespeicher. Das könnte künftig die Bedingungen für Strom aus Sonne, Wind und Biomasse verbessern. „Das Gasnetz in Deutschland ist hervorragend geeignet, um im zukünftigen Energiesystem als Zwischenspeicher für Strom zu dienen“, sagt Jürgen Schmid, Leiter des Fraunhofer Instituts für Windenergie und Energiesystemtechnik. Auch in dem Entwurf des neuen Energiekonzepts der Bundesregierung ist die Speichertechnologie „aus Wasserstoff hergestelltes Methan“ explizit aufgeführt: Sie solle zur Marktreife geführt werden, heißt es in dem Dokument.

Weltweit nehmen die Erneuerbaren Energien immer weiter zu. Doch Wind und Sonne produzieren nicht immer zuverlässig Strom, wenn er gerade benötigt wird. Speicher, die das schwankende Angebot aus Photovoltaik- und Windkraftanlagen ausgleichen, werden dringend gesucht. An Tagen mit starkem Wind und geringer Nachfrage kann der überschüssige Strom durch Elektrolyse in Wasserstoff und Sauerstoff umgewandelt und nach einer weiteren Veredelung zu Methan ins Gasnetz eingespeist werden. Methan ist dabei nichts anderes als künstlich hergestelltes Erdgas. An dieser Methode arbeiten Wissenschaftler vom Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES), dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung Baden-Württemberg (ZSW) und das Salzburger Unternehmen Solar Fuel Technology. Die Demonstrationsanlage steht auf dem Gelände des ZSW in Stuttgart.

Großanlage ist in Planung

Solar Fuel plant nun die industrielle Umsetzung der neuen Technik. Ab 2012 soll eine Anlage mit einer Leistung von rund zehn Megawatt entstehen. Allerdings geht bei der Umwandlung von Strom zu Erdgas auch Energie verloren: Der Wirkungsgrad von Strom zu Gas liegt bei 60 Prozent. Im Netz kann das Gas gespeichert und später vielseitig verwendet werden. Bei einer späteren Rückverstromung des Methans bleiben 35 Prozent der ursprünglichen Energie erhalten – das entspricht der Stromausbeute eines Kohlekraftwerks.

Wirtschaftlich sind die Anlagen jedoch frühstens ab der dritten Generation, die in drei bis vier Jahren gebaut werden soll. Dafür sind aber die entsprechenden politischen Rahmenbedingungen notwendig: „Eine Einspeisevergütung vergleichbar mit der beim Biogas wäre erforderlich“, kommentiert Ulrich Zuberbühler vom ZSW. Die liegt derzeit bei acht bis zehn Cent die Kilowattstunde für Bio-Methan.

Speicher für mehrere Monate

„Man sollte die Speicherkapazitäten des Erdgasnetzes nutzen, das derzeit 100 Milliarden Kubikmeter transportiert“, fordert Jürgen Lenz, Vizepräsident des Deutschen Vereins des Gas- und Wasserfaches (DVGW) und ehemaliger technischer Vorstand von Eon-Ruhrgas. Die Kapazitäten des Gasnetzes für Strom betragen über 200 Terawattstunden, das entspricht der deutschen Nachfrage von fast vier Monaten. Das Stromnetz verfügt dagegen mit 40 Gigawatt über wenig Speicherkapazität. Eine intelligente Kombination aus Gas- und Stromnetz sowie eine enge Kommunikation der beiden Netze könnten den Energieeinsatz optimieren.

Derzeit können knapp acht Milliarden Kubikmeter Gas in Kavernen und über 13 Milliarden in Poren gelagert werden. Bisher wird Strom in Pumpspeicherkraftwerken geparkt, aber die sind in Europa nur noch begrenzt ausbaufähig, da es nicht genügend geeignete Standorte gibt. Das ist bei Erdgasspeichern anders: Die Kavernenspeicher können in vielen Stellen im Untergrund gebaut werden und sollen in den kommenden Jahren verdoppelt werden. Allein der Essener Energieriese Eon plant einen Aufbau von vier Milliarden Kubikmetern an Gasspeichern. Das bestehende Erdgasnetz wird so zur tragenden Säule des erneuerbaren Energiesystems und liefert jene Speicher- und Transportkapazitäten, die im Stromnetz fehlen.

Die Demonstrationsanlage wird deshalb sehr aufmerksam von den großen Energiekonzernen beobachtet: „Das bestehende Erdgasnetz als Speicher für Wind- oder Solarstrom zu nutzen, eröffnet interessante Zukunftsperspektiven“, so Kai Krischnak von Eon Gas Storage. „Wir stehen in engem Austausch mit dem Projekt in Stuttgart.“

Weitere Informationen:

Homepage von Solarfuel

Studie der Universität Kassel:
Bioenergy and renewable power methane in integrated 100% renewable energy systems - Limiting global warming by transforming energy systems

»DIE KRISE DER IDEE VON EINER WELTORDNUNG

(IST) DAS ULTIMATIVE INTERNATIONALE

PROBLEM VON HEUTE«

Henry Kissinger,„World Order”, August 2014