Wasserstoffeinspeisung hat sich bewährt

Eine Strom-zu-Gas-Anlage in Frankfurt hat drei Jahre lang erfolgreich Wasserstoff aus Wind- und Solarstrom produziert und ins Gasnetz eingespeist.

Strom-zu-Gas-Anlagen (Power-to-Gas) gelten als wichtiger Baustein der Energiewende. Denn sie können überschüssigen Wind- oder Solarstrom nutzen. Eine Demonstrationsanlage in Frankfurt hat jetzt drei Jahre lang im Praxisbetrieb alle Belastungstests bestanden. „Die Technologie hat viele Erkenntnisse für die weitere Nutzung geliefert", sagt Dr. Constantin H. Alsheimer, Vorstandsvorsitzender der Mainova AG. Die Anlage ist im Sommer 2017 außer Betrieb genommen und abgebaut worden.

Bei der Inbetriebnahme der Anlage auf dem Unternehmensgelände der Mainova in Frankfurt im Jahr 2014 war es die weltweit erste Demonstrationsanlage, die Strom in Wasserstoff umgewandelt und in das kommunale Gasverteilnetz eingespeist hat. In dem Projekt haben 13 Unternehmen der Thüga-Gruppe gemeinsam in die Entwicklung der Strom zu Gas (SzG)-Speichertechnologie investiert. Dabei stand die Prüfung der Praxistauglichkeit im Fokus.

Im Betrieb haben die Projektpartner die Anlage während mit Wind- und Solaranlagen, einem Blockheizkraftwerk (BHKW) und dem Stromverbrauch mittels Computersimulation in einem virtuellen Smart Grid zusammen geschaltet. Nach Ansicht der Projektpartner hat sich die Technologie damit auch als Komponente bei intelligenten Netzstrukturen bewährt.
"Übertroffen hat die Anlage unsere Erwartungen besonders beim Wirkungsgrad. In ihrem relevanten Lastbereich zwischen 50 und circa 325 Kilowatt erreicht die Gesamtanlage - von der Stromentnahme bis zur Gaseinspeisung - einen Wirkungsgrad von bis zu 77 Prozent, bezogen auf den Brennwert", betont Michael Riechel, Vorsitzender des Vorstandes, Thüga Aktiengesellschaft. Auch zeigte sich, dass die Strom zu Gas-Technologie prinzipiell auch für den Einsatz im Primärregelenergiemarkt geeignet ist.

Aus Sicht der Projektpartner sprechen die folgenden volks- und energiewirtschaftlichen Gründe für eine kluge Kombination von SzG-Technologie und Gasverteilnetzen:

  • Die notwendige Gasnetzinfrastruktur als Speichermedium ist vorhanden.
  • Nur das Gasnetz verfügt über die Kapazität, um den enormen Gesamtspeicherbedarf der Energiewende zu decken.
  • Ein großer Anteil des 2020 bestehenden Speicherbedarfs kann bereits durch die Umwandlung von Strom zu Wasserstoff und dessen Einspeisung in das Gasverteilnetz gedeckt werden.
  • Nahezu unbegrenzte Speicherkapazität entsteht durch eine zusätzliche Methanisierung des erzeugten Wasserstoffes.
  • Die Kopplung des Stromsektors mit dem Gassektor über die SzG-Technologie führt zu einer deutlichen Entlastung der Stromnetze und verringert deren Ausbaubedarf.
"Wer im Rahmen der Dekarbonisierung der Stromerzeugung, des Wärmemarktes und des Mobilitätsmarktes die SzG-Technologie nicht berücksichtigt, der verbaut der derzeit aussichtsreichsten Langzeitspeicherlösung die Zukunft und behindert die Energiewende", unterstreicht Mainova-Vorstandsvorsitzender Alsheimer. Nach Auffassung der 13 Projektpartner ist die neue Bundesregierung gefordert, ein schlüssiges Konzept zur Entwicklung der SzG-Technologie vorzulegen. Konkret stehen drei Punkte im Mittelpunkt: Zur Markteinführung sollte die Politik gezielte Förderprogramme mit dem Ziel auflegen, die Kosten zu reduzieren und die Wirkungsgrade weiter zu erhöhen. Ferner sollte ein gemeinsamer Netzentwicklungsplan für die Netzinfrastrukturen (Strom/Gas) geschaffen und eine integrierte Kostenbetrachtung des Gesamtsystems vorgenommen werden. "Wasserstoff und Methan aus erneuerbaren Energien müssen als Biokraftstoff anerkannt werden, das ermöglicht den Betreibern zusätzliche Absatzwege", formuliert Michael Riechel die dritte Forderung.


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