Erneuerbare Energiequellen wie Wind und Sonne haben den Nachteil, dass die Menge des von ihnen in das Netz eingespeisten Stromes variiert. Überschüsse können nicht genutzt werden, obwohl zu anderen Zeiten nicht genug Energie zur Verfügung steht. Eine mögliche Lösung besteht in der Umwandlung des elektrischen Stromes in synthetisches Erdgas, das dann in das große vorhandene Erdgasnetz (20 Milliarden m³, entsprechend 106 TWh Strom) eingespeist werden kann. Auf diese Weise erschließt sich ein riesiges Speicherpotenzial. Technisch ist diese Umwandlung bereits möglich: durch Elektrolyse und Methanisierung. Das größte Problem sind dabei die Wirkungsgradverluste: wird das künstliche Erdgas wieder in Strom umgewandelt, ergibt sich ein Gesamtwirkungsgrad von lediglich 36-38 %. Möglichkeiten der Effizienzsteigerung ergeben sich durch direkte Nutzung des Synthesegases etwa als Kraftstoff für Autos, oder durch Nutzung der Abwärme während der Umwandlung. Aber auch die großtechnische Nutzung erfordert noch enorme Forschungsanstrengungen. Auf der Tagung "Power to Gas" im November 2011 in Berlin, veranstaltet von der Bundesnetzagentur und der Fraunhofer IWES, wurden diese Fragen diskutiert. Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung Baden-Württemberg (ZSW) gehört zu den ersten Institutionen, die mit konkreten Pilotprojekten Erfahrungen gesammelt haben. Seit November 2009 läuft eine 25-Kilowatt-Anlage, eine weitere Versuchsanlage mit 250 kW soll im Sommer 2012 fertig werden und dann gut 10 m³ Gas pro Stunde erzeugen. Projektpartner ist hier unter anderem das Unternehmen Solar Fuel, das bis 2013 für Audi eine 6 MW Anlage errichten will, um Methan und Wasserstoff für deren Fahrzeuge zu erzeugen. Forschungsbedarf besteht bei den Elektrolysegeräten, die derzeit nicht auf den ständigen Lastwechsel ausgelegt sind. Am ZSW werden Varianten zur Methanisierung untersucht. So kann man, anstelle CO2 aus Biogasanlagen ab zu spalten, dieses direkt mit dem Wasserstoff reagieren lassen. Im Vergleich zur Verstromung von Biogas im Blockheizkraftwerk wäre eine doppelte Energieausbeute möglich. Überlegt wird auch, den Wasserstoff in einer Konzentration von einem Prozent direkt dem Erdgasnetz zuzuführen, was mit geringen Anpassungen möglich wäre. Bei größeren Mengen müssten die Verdichter modifiziert werden. Vorausgesetzt, die Einspeisung erfolgt an Stellen mit großer durch Strömung, so dass eine gute Durchmischung stattfindet, wird sogar ein Wasserstoffgehalt von bis zu 10 % für möglich gehalten. Es müssen aber auch neue Vergütungssysteme gefunden werden, da derzeit weder für die Umwandlung in Gas noch für die Rück Verstromung Mittel aus dem Erneuerbare-Energien-Gesetz zu bekommen sind. Angesichts der großen Bedeutung von "Power to Gas" für den Regelenergiemarkt sollte hier möglichst schnell Abhilfe geschaffen werden.
Speicher im Terawatt-Bereich. Power-to-Gas
Sonne Wind & Wärme ; 36 , 1 ; 28-29
2012
2 Seiten, 1 Bild
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
erneuerbare Energiequelle , Energiespeicher , Energiespeicherung , synthetisches Erdgas , Wasserstoff , Erdgasfernleitung , Speicherkapazität , Gesamtwirkungsgrad , Umwandlungswirkungsgrad , Pilotprojekt , Verfahrenseignung , Effizienz , Stand der Technik-Bericht , Lastschwankung , Netzstabilität (Energienetz)
Terawatt laser accelerates electrons
British Library Online Contents | 1998
British Library Online Contents | 2002
Multi-Terawatt Femtosecond Cr:LiSAF Laser
British Library Conference Proceedings | 1994
|1.1. Terawatt, kilohertz femtosecond laser
IEEE | 1999
|0.125 terawatt kilohertz laser system
British Library Conference Proceedings | 1997
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