Verbundprojekt: Power-to-Gas

Power-to-Gas: Verfahrensschema und Einbindung in das Energiesystem / Grafik: Fraunhofer IWES
Power-to-Gas: Verfahrensschema und Einbindung in das Energiesystem / Grafik: Fraunhofer IWES

(WK-intern)Ziel eines zukünftigen Energiesystems ist eine nachhaltige Vollversorgung aus erneuerbaren Ressourcen.

Viele erneuerbare Energien wie Strom aus Windkraft und Photovoltaik fallen jedoch stark fluktuierend an.

Mal weht eine steife Brise, wenn kein Strombedarf herrscht, mal ist der Bedarf da und die Sonne scheint nicht.

Daher braucht es künftig mehr Speicherkapazitäten für den erneuerbaren Strom. Einfach im Stromnetz lagern kann man ihn nicht. Erzeugung und Verbrauch müssen dort immer zeitgleich erfolgen.

Bisher wurde die Vorhaltung von Energie durch die Lagerung fossiler Brennstoffe gelöst (Kohle, Erdöl und Erdgas), die bei Bedarf in Strom umgewandelt wurden. Die Bevorratung liegt hier typischerweise in einem Bereich, der dem Verbrauch von mehreren Monaten entspricht. Bei Strom gibt es derzeit praktisch nur eine Speichertechnik: Pumpspeicherkraftwerke. Die heute insgesamt vorhandene Stromspeicherkapazität in Deutschland beläuft sich bei einem jährlichen Verbrauch von etwa 619 TWhel/a auf nur rund 0,04 TWhel, Die Speicher könnten rein rechnerisch den kompletten Strombedarf Deutschlands also für nur weniger als eine Stunde decken.

Das ist deutlich zu wenig. Der Sachverständigenrat für Umweltfragen (SRU) prognostiziert für Deutschland im Jahr 2025 bis zu 50 TWh nicht einspeisbaren Strom bei Niedriglast /SRU/. Die Speichertechniken müssen daher ausgebaut werden.

Ziele des vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) geförderten Verbundprojektes Power-to-Gas (Projektlaufzeit: 1.4.2011 bis 31.3.2014) sind insbesondere:

  • Aufbau und Versuchsbetrieb einer Power-to-Gas-Anlage in der Leistungsklasse von 250 kWel, um damit ein nachfolgendes Upscaling in dem energiewirtschaftlich rele-vanten MWel-Leistungsbereich zu ermöglichen.
  • Entwicklung Lastdynamik-/Betriebskonzepte gemäß den Flexibilitätsanforderungen im Strommarkt (Bereitstellung von Regelenergie).
  • Forschungsbetrieb zur Anlagen-/Betriebsoptimierung.
  • Weiterentwicklung der Power-to-Gas-Technologie v.a. hinsichtlich optimierter Wir-kungsgrade und Laufzeiten, Dynamikbetrieb, alternativer CO2-Quellen und innovati-ver Netzeinbindungskonzepte.
  • Bewertung Speicherbetrieb im regenerativen Energiesystem und des volkswirtschaft-lichen Nutzens der Technologie.
  • Quantifizierung des Beitrages der Power-to-Gas-Technologie zur Dekarbonisierung mit Hilfe von Treibhausgasbilanzen.
  • Vorbereitung der nachfolgenden Verwertungs-/Kommerzialisierungsphase im MWel-Bereich, wobei durch begleitende Forschung technische, wirtschaftliche und ökologi-sche Fragestellungen beantwortet werden.

Lesen Sie das ganze Dokument unter: http://www.zsw-bw.de/fileadmin/editor/doc/20111019_Power-to-Gas_Projektinfo_01.pdf

Quellen: http://www.zsw-bw.de, http://www.iwes.fraunhofer.de, http://www.solar-fuel.net/

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