Um erneuerbare Energie über längere Zeiträume zu speichern, gibt es bereits eine technische und wirtschaftliche Lösung: Sogenannte Power to Gas-Anlagen. Mit dieser Technologie wird der Ökostrom durch Elektrolyse in Wasserstoff (bzw. Methan) umgewandelt und in bestehenden Gasinfrastrukturen gespeichert, transportiert und bedarfsgerecht wieder bereitgestellt.
Power-to-Gas-Anlage in Falkenhagen; © Uniper
Die Zukunftstechnologie der Energiewirtschaft
Klimaschutz und Energiewende werden die Energielandschaft Deutschlands nachhaltig verändern. Mit der kontinuierlichen Steigerung von erneuerbaren Energien nicht nur im Stromnetz wird die Frage nach vollständiger effizienter Nutzung dieser Energien immer wichtiger. Die größte Herausforderung dabei ist es, Angebot und Nachfrage von Energie in Einklang zu bringen. Mit Power to Gas wird die im Stromsektor gewonnene erneuerbare Energie in großer Menge speicherbar gemacht und kann als Gas flexibel weiterverwendet werden. Die Methode ist daher die Zukunftstechnologie der Energiewirtschaft.
Die systemischen Vorteile des Einsatzes von PtG (physikalisch-technische Speicherbarkeit, vorhandene Gasnetz- und Speicherinfrastruktur) entlasten den klassischen Stromsektor durch mehr Flexibilität und führen zu Kostendämpfungen in den zu erschließenden Sektoren.
Schon jetzt ist es möglich, in Deutschland etwa 200 Terawattstunden Energie in unterirdischen Gasspeichern zu lagern – dies entspricht in etwa der 23.000-fachen Kapazität eines hochmodernen Pumpspeicherkraftwerks.
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Erfahren Sie im Detail, wo Power to Gas-Projekte in Deutschland angesiedelt sind und über welche Kapazität sie verfügen: In fast jedem Bundesland existieren mittlerweile Anlagen, die nach dem Prinzip der Sektorenkopplung arbeiten und erneuerbare Gase produzieren und speichern. Insbesondere mit Hinblick auf den zukünftig steigenden Bedarf an Energie sorgen über 35 Anlagen dafür, dass Deutschland in dieser Schlüsseltechnologie gut aufgestellt ist.
Power to Gas war die erste der sogenannten Power to X-Technologien. Nach diesem Prinzip werden Technologien benannt, bei denen temporäre oder örtliche Stromüberschüsse (Power) in eine andere Energieform (X) umgewandelt werden. Bei Power to Gas wird die erneuerbare Energie durch Elektrolyse in Wasserstoff oder synthetisches Methan umgewandelt. Auch bei Power to Liquids ist die Elektrolyse die Basistechnologie. Power to heat wandelt den Strom in Wärme.
Alle Power to X-Technologien verfügen über unterschiedliche Potenziale, was Ihre Leistungsfähigkeiten (Ein- und Ausspeicherleistungen, Geschwindigkeiten, Mengen) angeht. Bei Power to Gas sind sich Fachwelt und Politik einig, dass man diese Technologie in jedem Fall benötigen wird.
Wasserstoff ist ein Energieträger, der im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen bei der Verbrennung keine schädlichen Emissionen verursacht. Er lässt sich sowohl lokal aber auch weltweit in großem Maßstab erneuerbar erzeugen. Er kann darüber hinaus auf unterschiedliche Art und Weise gelagert und transportiert werden. Eine bestechend einfache Möglichkeit ist die Einspeisung in bestehende Erdgasinfrastrukturen. Hierdurch wird gewährleistet, dass die so erzeugte Energie bedarfsgerecht weiterverwendet werden kann. Mit seinem Netzwerk aus Forschungsinstituten und Verbänden setzt sich der DVGW für den weiteren Ausbau der Power to Gas-Technologie ein.
CO2-Anrechnungszertifikate sollen Technologien zur Sektorenkopplung bis 2030 zum Durchbruch verhelfen
Die Power-to-X-Allianz, zu denen neben dem DVGW unter anderen AUDI, Ontras und Uniper gehören, fordert ein Markteinführungsprogramm für Sektorenkopplungstechnologien.
Danach sollen Anlagen mit 1.500 Megawatt Gesamtleistung zur Herstellung von grünem Wasserstoff, synthetischem Methan und nachgelagerten Kraftstoffen zwischen 2019 und 2027 über ein Zertifikatesystem gefördert werden. Das gesamte Fördervolumen beläuft sich auf knapp 1,1 Milliarden Euro. Das Programm sieht vor, dass Betreiber von Power-to-X-Anlagen für jede vermiedene Tonne CO2 ein Anrechnungszertifikat erhalten, das sie bei der KfW-Bank monetarisieren können. Vorgesehen ist ein degressiver Fördersatz, der aktuell mit 300 Euro je eingesparter Tonne CO2 beginnt und 2027 mit 150 Euro je Tonne ausläuft. Denkbar sei auch ein Handel mit Anrechnungszertifikaten und deren Verrechnung mit ETS-Zertifikaten durch Industrieunternehmen.
„Bislang gibt es kaum spezifische Regelungen für Power-to-Gas-Produkte. Ebenso fehlt ein konsistenter Ordnungsrahmen, der die Systemfunktion von Power-to-X-Anlagen als zentrales Element der Sektorenkopplung anerkennt und eine klare Rechtsgrundlage schafft. Nach wie vor werden Power-to-Gas-Anlagen als Letztverbraucher eingeordnet. Daraus resultiert eine Belastung des genutzten Stroms mit zahlreichen Entgelten, Umlagen und Abgaben. Unter diesen Bedingungen rechnet sich der Betrieb der Anlagen, von denen es mittlerweile fast 30 Pilotprojekte in Deutschland gibt, nicht. Diese Markteintrittshürden müssen schleunigst weg“, so der DVGW-Vorstandsvorsitzende Prof. Dr. Gerald Linke.
Der DVGW engagiert sich gemeinsam mit vielen Partnern auf bundesdeutscher und europäischer Ebene für die Power to Gas-Technologie. Hier erfahren Sie mehr über die Kooperationen.
