Die Stadtwerke haben die Entwicklung der Grundlagenforschung zu Power to Gas (PtG) intensiv verfolgt. Einerseits über die Berichterstattung im DVGW Bundesvorstand/ Präsidium, andererseits durch Teilnahme an Fachforen in 2012, 2013 und 2014 (letzte Sitzungen am 2. Juli 2014 „Power to Gas: mehr als nur ein Speicher“ sowie am 16. bis 17. September 2014 „DBI Fachforum Speicher“).
Sachstand
In einer PtG-Anlage wird Strom mittels Elektrolyse in Wasserstoff umgewandelt. Dieser Wasserstoff wird dann entweder in das Erdgasnetz eingespeist oder durch Zuführen von Kohlendioxid (CO2) zu Methan umgewandelt. Wenn Wasserstoff in das Erdgasnetz zugeführt wird, dann darf die Konzentration von Wasserstoff bestimmte Grenzwerte nicht überschreiten, da die Prüfung von Bauteilen zur Wasserstoffverträglichkeit mit bestimmten Wasserstoffanteilen im Erdgas durchgeführt wird. Für jeden Umwandlungsschritt von Strom in Wasserstoff von Wasserstoff zu Methan wird Energie aufgewandt. Das heißt, mit jedem Umwandlungsschritt sinkt der Wirkungsgrad der Anlage.
PtG hat erhebliche Potentiale. Dafür sind sowohl Lösungen im technischen Bereich als auch im gesetzgeberischen oder regulatorischen Bereich zu erarbeiten. Dies kann nur mit Unterstützung der Verbändearbeit erfolgen.
Es besteht noch erheblicher Forschungsbedarf (zum Beispiel zulässige Wasserstoffgehalte im Erdgas). Die derzeitigen Anlagenkomponenten sind mehr oder weniger in Einzelfertigung entstanden. Hier muss eine Serienfertigung einsetzen, die zum Sinken der Anlagenkosten führen muss (zur Zeit Herstellkosten etwa 5000 €/kW; Ziel: 500 bis 1000 €/kW, um in eine Wirtschaftlichkeit zu gelangen).
Die rechtlichen Rahmenbedingungen müssen ebenfalls verbessert werden: Unter anderem muss ab geregelter Windstrom kostengünstig (1 Cent/kW) und ohne Belastung mit EEG-Umlage zur Verfügung stehen. Der Bezug von Windstrom darf zu keiner Erhöhung der Leistungsspitze des beziehenden Stromnetzes führen (ansonsten wird ein Baukostenzuschuss fällig).
In Deutschland sind mehrere Versuchsanlagen im Bau oder im Betrieb. Die nächste PtG-Anlage befindet sich in Hamburg Reitbrook. Hier soll aus Strom Wasserstoff erzeugt und ins lokale Erdgashochdrucknetz eingespeist werden. Die Anlage soll aus grün zertifiziertem Strom Wasserstoff erzeugen und bei 25 bar sollen rund 260 m³ Wasserstoff pro Stunde in das Erdgasnetz eingespeist werden. Die elektrische Anschlussleistung beträgt 1 Megawatt; Projektkosten für dieses Forschungsvorhaben belaufen sich auf rund 13,5 Millionen €. Zurzeit befindet sich unser bestellter Elektrolyt für unsere PtG-Anlage in der Fertigung. Er soll im Sommer 2015 geliefert werden, so dass der Probebetrieb voraussichtlich im zweiten Halbjahr 2015 aufgenommen werden kann.
In Hamburg unterhält die E.ON derzeit ein Forschungs- und Experimentierfeld mit einem Erdgasspeicher in einer Algenversuchsanlage. In dieser Algenversuchsanlage wird in Bioreaktoren synthetisches Gas erzeugt.
Fazit für StwN
Nach Inbetriebnahme der PtG-Anlage in Hamburg Reitbrook ist eine Besichtigung durch den Werkausschuss möglich. Diese könnte voraussichtlich in der zweiten Jahreshälfte stattfinden. Dabei könnten sowohl die Technik als auch die Investitionskosten erläutert sowie erste belastbare Aussagen zu den laufenden Betriebskosten getätigt werden.
Die Werkleitung wird die Entwicklung weiterhin nachhaltig beobachten und abwarten bis die Wirtschaftlichkeit erreichbar erscheint. Erst dann ist es wirtschaftlich vertretbar, konkrete Vorschläge zur Entscheidung in den Stadtwerkeausschuss einzubringen. Dabei sollte aber die Möglichkeit von Beteiligungen an Forschungsvorhaben mit einbezogen werden.
Kommentare
Katerchen |
Klingt super. Von der Technik und so habe ich zwar keine Ahnung, aber wenn das machbar ist, dann Daumen hoch.
Die Frage wäre nur noch: ich kann mir nicht vorstellen, dass die Ökostrom-Windstrom-Hersteller den Strom an Norderstedt verschenken... Aber wenn die ein wenig Geld dafür bekommen, und ein zeitweises Einspeisen (oder zu Wasserstoff umwandeln) überflüssiger Kapazitäten sich rentiert....
NoMi |
Hier ein paar Informationen zu Power-to-Gas:
Als Power-to-Gas (kurz PtG oder P2G, deutsch etwa: „Elektrische Energie zu Gas“) wird ein chemischer Prozess bezeichnet, in dem mittels Wasserelektrolyse mit teilweise nachgeschalteter Methanisierung unter dem Einsatz von Strom aus erneuerbaren Energien (EE) ein Brenngas hergestellt wird. Das so erzeugte Gas wird auch als EE-Gas bezeichnet. Je nach Art der eingesetzten erneuerbaren Energie wird das Gas auch Windgas, Solargas oder ähnlich genannt, je nach chemischer Zusammensetzung des Gases wird statt des Begriffes „Gas“ auch „Methan“ oder „Wasserstoff“ verwendet. Das so hergestellte Brenngas kann entweder in das öffentliche Gasnetz eingespeist ...
Aus: https://de.wikipedia.org/wiki/Power-to-Gas
Eine Speichertechnik mit ausreichender Kapazität, die wetterbedingte Stromüberschüsse langfristig aufbewahren kann, hat das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) gemeinsam mit der SolarFuel GmbH und dem Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES entwickelt. Das Verfahren mit dem Namen „Power-to-Gas“ kombiniert die beiden Prozessschritte H2O-Elektrolyse und Methanisierung. Zuerst wird mit Strom Wasserstoff erzeugt, der in der Methanisierungsstufe mit CO2 zu Methan reagiert.
Die Umwandlung von Wasserstoff zu Methan benötigt CO2. Die erste Anlage entnahm das Kohlendioxid noch aus der Luft, was einen zusätzlichen Energieaufwand verursacht. In der Zukunft sollte das nicht mehr der Fall sein. Als CO2-Quellen für industrielle Power-to-Gas-Anlagen kommen Biogasanlagen infrage.
Aus: http://www.zsw-bw.de/themen/brennstoffe-wasserstoff/power-to-gas.html
NoMi |
Ich möchte hier auf ein aus meiner Sicht gutes Hamburger Konzept hinweisen mit Namen "Zukunftswerkstatt". Nicht zu verwechseln mit "ZukunftsWerkStadt", welches derzeit in der Ausführung 2.0 hier in Norderstedt läuft und meines Erachtens kaum in dieser Stadt bekannt ist. Ich persönlich sehe als Bürger keine Zukunft hinsichtlich der "ZukunftsWerkStadt". Aber die "Zukunftswerkstatt" wie es die Hamburger praktizieren halte ich für ausgesprochen sinnvoll. Bei dem Konzept wird die interessierte Bevölkerung zu Themen wie Umwelt, Mobilität, Olympia, Verkehr usw. eingeladen und von Experten, Senatoren und Bürgermeister informiert und kann mit ihnen im Anschluss diskutiert werden. Hierbei geht es darum die Bürger rechtzeitig in die Entscheidungen mit einzubinden. Ein tolles Konzept. Zur Nachahmung für Norderstedt sehr geeignet!
NoMi |
HA 29.06.12 Erster Spatenstich für die Zukunftswerkstatt in Buchholz. Ein Zuhause für kleine Entdecker: Die Einrichtung will junge Leute für Naturwissenschaft begeistern. 2013 soll das Gebäude fertig sein. Von der Idee zum ersten Spatenstich in nur drei Jahren - die Zukunftswerkstatt Buchholz ist in Windeseile realisiert worden.Dabei lässt sich das Ziel der Zukunftswerkstatt auf eine ganz einfache Formel bringen. Sie soll Kinder und Jugendliche ohne Druck und unabhängig von Alter und Geschlecht für Technik und Naturwissenschaft begeistern. Schließlich gehe es um nichts anderes als die Zukunftsfähigkeit unserer Gesellschaft. Eine nachhaltige und zukunftsorientierte Entscheidung!