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Paul-Scherrer-Institut (PSI)

Power-to-Gas-Speichertechnologie auf dem Prüfstand

29. Juni 2016, 15:55 Uhr | Nicole Wörner

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Mehr Biogas, weniger CO2

Das Zürcher Unternehmen Energie 360° will diese Technologie zur Methanherstellung in einem Pilotversuch in einer Biogasanlage einsetzen. Biogas, das in Klärwerken oder bei der Vergärung von Bioabfällen entsteht, besteht zu einem großen Teil schon aus Methan, enthält aber auch einen Anteil CO2, das bisher mit großem Aufwand abgetrennt wird. Dieses CO2 will Energie 360° zukünftig durch Zugabe von Wasserstoff aus erneuerbaren Quellen in zusätzliches Methan umwandeln. »Damit erhöhen wir die Produktivität deutlich«, schwärmt Jansohn.

Für diese Umwandlung wird eine am PSI erforschte Technologie zum Einsatz kommen, die sich bereits in Österreich in einer großen Pilot-Anlage zur Methangewinnung aus Holzabfällen bewährt hat. Für den Betrieb dieser Anlage hat das PSI 2009 den Watt d’Or erhalten – die Auszeichnung für Bestleistungen im Energiebereich des Bundesamtes für Energie. Für die Anwendung in einer Biogasanlage muss die PSI-Technologie zwar angepasst werden, aber die Wissenschaftler sind zuversichtlich, dass dies für das neue Einsatzgebiet gelingen wird.

Die ESI-Plattform…

...untersucht die Umwandlung von Strom in Wasserstoff sowie in Methan. „Das PSI hat bereits grosse Kompetenzen in allen Einzelteilen der Power-to-Gas-Technik. Nun wollen wir Erfahrungen über das komplexe Zusammenspiel dieser Technologien sammeln“, erklärt Marcel Hofer, Leiter Realisation der ESI-Plattform, das Ziel der Anlage. Die Kernfrage lautet: Wie flexibel, effizient und wirtschaftlich kann eine solche Power-to-Gas-Anlage zur Entlastung der Netze beitragen?

Power-to-Gas lohnt sich besonders dann, wenn überschüssiger Strom günstig gekauft und bei einem späteren Bedarf teurer verkauft werden kann. „Wir rechnen damit, dass dies zukünftig regelmässig der Fall sein wird, wenn phasenweise viel erneuerbarer Strom im Netz ist“, so Jansohn. Dann wird es noch darauf ankommen, dass die Umwandlung von Strom in Gas möglichst effizient abläuft: 70 Prozent der eingesetzten elektrischen Energie müssten nach der Speicherung im Wasserstoff stecken. Bei der Umwandlung in Methan gelten rund 60 Prozent als realistischer Richtwert. „Zusätzlich sollte solch eine Anlage idealerweise eine lange Betriebsdauer und einen geringen Wartungsaufwand haben“, sagt Jansohn.

Stromspitzen ausgleichen

Für einen weiteren Nutzen der Technologie interessiert sich der nationale Stromnetzbetreiber Swissgrid: In einem gemeinsamen Forschungsprojekt mit dem PSI will Swissgrid klären, ob sich Stromspitzen, die das Netz aus dem Gleichgewicht zu bringen drohen, mit Power-to-Gas schnell genug auffangen lassen – egal, ob es sich um Spitzen der Erzeugung oder des Verbrauchs handelt. „Zudem möchten wir klären, ob eine kluge Verteilung von Power-to-Gas-Anlagen in der Schweiz einige der teuren Investitionen in den Netzausbau überflüssig machen, die sonst insbesondere bei einem starken Ausbau erneuerbarer Energien notwendig werden“, ergänzt Jansohn. Mit der ESI-Plattform kommen die Projektpartner den Antworten auf solche Fragen ein gutes Stück näher.