Grüne Gase aus Wind, Sonne und Biomasse – effektiver Klimaschutz mit Power-to-Gas, Biomethan und Biogas
Da bei der Verbrennung von Erdgas nur moderate Mengen Treibhausgas ausgestoßen werden (im Vergleich z. B. zu Heizöl sind es rund 25 Prozent weniger Treibhausgasemissionen), kann und sollte bereits heute ein bedeutender Klimaschutzeffekt erzielt werden, wenn Erdgas die deutlich
klimaschädlicheren Brennstoffe Kohle, Heizöl, Benzin und Diesel im Strom-, Wärme- und Mobilitätssektor sowie bei Industrieanwendungen ersetzt. Daher ist ein derartiger Fuel-Switch der erste, unmittelbar notwendige große Schritt, um die Klimaschutzziele zu erreichen. Langfristig bedeuten die Pariser Klimaschutzbeschlüsse von Ende 2015 jedoch, dass Erdgas weitgehend durch treibhausgasneutrale Gase ersetzt werden muss. Auch der Klimaschutzplan 2050 der Bundesregierung postuliert den vermehrten Einsatz von grünen Gasen. Doch welche grünen Gase stehen für diesen Content-Switch zur Verfügung?
Biogas wird durch die Vergärung von Biomasse gewonnen. Die ca. 9.000 Biogasanlagen in Deutschland liefern derzeit eine Leistung von etwa 4.166 Megawatt elektrisch. Biogas wird hauptsächlich direkt vor Ort und somit vollkommen dezentral in KWK-Anlagen eingesetzt.
Biomethan wird aus Biogas gewonnen. Dabei wird Biogas in der Bindung mit Kohlenstoffdioxid auf „Erdgas-Qualität“ aufbereitet. Zuletzt wurden 774 Millionen Nm³ Biogas jährlich weiterverarbeitet und an den Brennwert von Erdgas angepasst, um unbegrenzt ins Gasnetz eingespeist werden zu können.
Grüner Wasserstoff wird durch den Einsatz von erneuerbarem Strom in Power-to-Gas-Anlagen erzeugt. Elektrolyseure spalten dabei Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff auf. Da Wasserstoff vom bestehenden Gasnetz aufgenommen werden kann, sind die Kosten der Gestehung und Nutzung von Wasserstoff als Energieträger schon heute häufig niedriger als die aggregierten Kosten für den Stromnetzausbau und die Speicherung von Strom – und in Zukunft werden die Kosten zur Wasserstoffherstellung noch weiter sinken (siehe Abbildung).
Synthetisches Methan wird durch die Veredelung von grünem Wasserstoff gewonnen. Für die Aufbereitung zu Methan muss Wasserstoff mit Kohlenstoff gebunden werden. Dabei kann das dafür benötigte CO2 aus Emissionsquellen wie Kraftwerken, Industrie etc. genutzt und damit recycelt werden.
Grüne Gase bieten ausreichend Potenzial, um in einem zukünftigen Energiesystem die Klimaziele zügig zu erreichen. Dafür ist es notwendig, diese Gase in die Gasinfrastrukturen einzuspeisen und so in allen Sektoren nutzbar zu machen. Insbesondere das Repowering der 9.000 existierenden Biogasanlagen steht kurzfristig im Fokus.
Die technologischen Lernkurven und damit zukünftige Kostenreduktionen sind hinsichtlich der Technologien, die grüne Gase erzeugen, noch lange nicht ausgeschöpft.
