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.