Stromtransporte über Gasnetze

Stromtransport über Gasnetze

Stromtransport über Gasnetze
Foto © Wilhelmine Wulff / pixelio.de

Die Situation erscheint verfahren: Die größten Stromerzeuger sitzen im Norden, die größten Verbraucher im Süden Deutschlands. Soll die Energiewende eines Tages von Erfolg gekrönt sein, muss der Strom in noch größeren Mengen durch das ganze Land transportiert werden, um seine Abnehmer zu erreichen. Geplante Stromtrassen wie Südlink, denen genau diese Aufgabe zukommen soll, sorgen bereits jetzt für kontroverse Diskussionen. Würde die Energie stattdessen in Form von Erdgas transportiert werden, gäbe es nach Ansicht der Forscher weit weniger Aufregung.

Power-to-Gas: Mehr Effizienz für Erneuerbare

Wind- und Solarstrom haben einen entscheidenden Nachteil: Ihre Erzeugung lässt sich nur bedingt kontrollieren. Niemand kann bei niedrigem Strombedarf die Sonne ausknipsen oder den Wind anhalten. Mit Power-to-Gas steht jedoch ein Verfahren zur Verfügung, mit dessen Hilfe sich überschüssiger Strom nicht nur speichern, sondern auch vergleichsweise einfach transportieren lässt. Von Wirtschaftsingenieur Dr. Frank Graf vom Karlsruher Institut für Technologie wird diese Vorgehensweise auch als virtueller Stromtransport bezeichnet.

Die Lösung erscheint naheliegend, denn die europäischen Gasnetze kommen auf insgesamt 130.000 Kilometer. Ursprünglich wurden diese dazu gebaut, um größere Mengen an Erdgas aus anderen Ländern wie beispielsweise Russland oder Norwegen zu importieren. Künftig könnten sie dabei helfen, große Mengen an Strom in Wasserstoff oder Methan umzuwandeln, sie über die bereits bestehenden Netze auf die Reise zu schicken und dann am Bestimmungsort wieder zu verstromen.

Leitungen und Technik sind bereits vorhanden

Power-to-Gas ist bereits im Einsatz, wird bislang jedoch nur dazu verwendet, die Energie aus Windkraft- und Solaranlagen zwischenzuspeichern. Überschüssiger Strom wird einfach dazu verwendet, um Wasser mittels Elektrolyse in Wasserstoff und Sauerstoff aufzuteilen. Der Wasserstoff lässt sich bei Bedarf auch anderweitig nutzen, so zum Beispiel für den Betrieb von Brennstoffzellenfahrzeugen. Auch Methan und flüssige Kraftstoffe lassen sich daraus herstellen. Methan ist wiederum der Hauptbestandteil von Erdgas, mit dem sich in den entsprechenden Kraftwerken wieder Strom erzeugen lässt.

Durch die Umwandlung von elektrischer in chemische Energie kommt es zwar zu Umwandlungsverlusten. Diese werden jedoch durch den nahezu verlustfreien Stromtransport durch die Erdgasleitungen zumindest teilweise wieder kompensiert. Wird Strom in Wasserstoff umgewandelt, gehen derzeit zwischen 25 und 30 Prozent verloren. Weiter entwickelte Verfahren wie beispielsweise die Hochtemperatur-Elektrolyse befinden sich jedoch bereits in der Erprobung. Statt Wasser wird hier Wasserdampf gespalten, was die Effizienz auf 95 Prozent steigert.

Pilotprojekte stellen Funktion und praktischen Nutzen unter Beweis

Bereits seit 2013 ist im brandenburgischen Falkenhagen eine Elektrolyseanlage der Firma Uniper in Betrieb. Deren elektrische Leistung liegt bei 2 Megawatt, die aus überschüssigem Windstrom gewonnen werden. Pro Stunde werden hier 360 Kubikmeter Wasserstoffgas erzeugt, die sich dann über Erdgasnetze transportieren lassen. Anhand solcher Anlagen lässt sich erkennen, dass die Power-to-Gas-Technologie ausgereift und einsatzbereit ist. Ihr könnte im Rahmen der Energiewende noch eine tragende Rolle zukommen, denn der Ausbau der Stromnetze geht nur schleppend voran. Die Gasnetze sind bereits da und müssen nur noch zu diesem Zweck genutzt werden. Zudem lässt sich über eine einzige Gasleitung etwa zehnmal so viel der Energie transportieren, zu der eine Stromtrasse imstande wäre.

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