Erdgas-Versorgungsnetze als Wasserstoffspeicher

Der Ausbau der erneuerbaren Energien erfordert einen zielgerichteten Ausbau des Stromnetzes und außerdem neue Möglichkeiten zur Speicherung von volatil verfügbarem Strom. Eine Option für die Zwischenspeicherung elektrischer Energie ist Erzeugung von Wasserstoff mit anschließender Speicherung beispielsweise im Erdgasnetz.
Der größte Anteil von erneuerbaren Energien im Strommix entfällt derzeit auf Windkraft. Der durch Windenergieanlagen (WEA) bereitgestellte Stromanteil belief sich im Jahr 2009 in Deutschland auf 7,58 % des Bruttostromverbrauches, was einer Energiemenge von etwa 40 TWh entspricht (installierte Leistung: 26 GW). Darüber hinaus sind zurzeit 32 Offshore-Windpark-Projekte mit einer Gesamtleistung von 27 GW an den Küstenregionen der deutschen Nord- und Ostsee geplant. Weiterhin werden durch technisch sinnvolle und politisch unterstützte Maßnahmen (Repowering) zusätzliche Kapazitätssteigerungen erwartet. Ähnlich verhält es sich zukünftig mit Solarstrom aus Photovoltaikanlagen, deren installierte Leistung 2009 rund 9,8 GW betrug und stetig weiter wächst.
Die Volatilität von Windenergie und Photovoltaik stellt hohe Anforderungen an das Stromnetz, die nicht allein durch Netzausbaumaßnahmen und intelligentes Lastmanagement erfüllt werden können. Die Schaffung und Einbindung großer Speicherkapazitäten für elektrische Energie sind daher dringend erforderlich. Andernfalls wäre perspektivisch der Lastabwurf von WEA und zukünftig auch Photovoltaikanlagen die verbleibende Möglichkeit, um in Phasen hoher Stromproduktion weiterhin die Netzstabilität zu gewährleisten. Dieser Weg ist aber weder sinnvoll noch politisch akzeptiert.
Überschusswindenergie, deren Einspeisung in die Stromnetze aufgrund fehlender Kapazitäten nicht möglich ist, kann chemisch in gasförmigen Brennstoffen gespeichert werden. Beispielsweise kann Wasserstoff per Elektrolyse erzeugt und anschließend in Erdgastransport- beziehungsweise -versorgungsnetze eingespeist oder in Kavernen gespeichert werden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, den erzeugten Wasserstoff vor der Einspeisung zu methanisieren. Diese Umwandlung ist zwar mit Verlusten behaftet, offeriert aber die Möglichkeit zur Weiterverwertung von Kohlenstoffdioxid (z.B. aus Kraftwerks- oder Biogasanlagen) im Methanisierungsprozess.
Grundsätzlich bietet die Einspeisung von regenerativ erzeugtem Strom in das Erdgasnetz enorme Energiespeichermöglichkeiten und befördert die Konvergenz der Energieinfrastrukturen Strom- und Gasnetz im Sinne von Smart Grids. Nach Abschätzungen des Fraunhofer Instituts für Windenergie und Energiesystemtechnik werden bis 2050 Speicherkapazitäten für die überschüssige Energie in der Größenordnung von 20 bis 50 TWh benötigt. Die heutigen deutschen Speicherkapazitäten für Elektroenergie belaufen sich allerdings nur auf 0,04 TWh und werden fast ausschließlich durch Pumpspeicherkraftwerke dargestellt. Im Erdgasnetz ist bereits heute eine Speicherkapazität von 220 TWh vorhanden.

7 Gedanken zu “Erdgas-Versorgungsnetze als Wasserstoffspeicher

  1. Pingback: Read More Here
  2. Pingback: Business Directory
  3. Pingback: catonsville aikido
  4. Pingback: zeolite prices
  5. Pingback: Homepage
  6. Im Weser-Kuurier lese ich, dass der Ausbau der Stromnetze (zum Transport des Windstroms in den Süden) wegen des langwierigen Genehmigungsverfahrens mit unzähligen Einsprüchen und Gerichtsverfahren 10 Jahre dauern und 10-20 Milliarden (!) kosten wird. Da stellt sich die Frage, ob es nicht besser ist, den überschüssigen Strom von Windkraftanlagen ebenso wie Biomasse in Wasserstoff umzuwandeln und diesen in die Gasnetze einzuspeisen. Dies hätte den Vorteil, dass mit kleinen BHKW`S (Blockheizkraftwerken) durch Kraft-Wärme-Kopplung vor Ort Strom und Wärme produziert und damit die höchstmögliche Energieausbeute/-effizienz erzielt wird. Der Anteil des Wasserstoffs könnte im Gasnetz schrittweise erhöht und damit zugleich der CO2-Ausstoß reduziert werden, denn Wasserstoff (H2) erzeugt kein CO2. Wasserstoff kann man auch viel einfacher speichern als Strom (z.B. in unterirdischen Kavernen). Auf diese Weise würden wir uns auch zunehmend unabhängiger machen von ausländischen Energielieferanten und unweigerlich steigenden Preisen für fossile Energie (Öl, Gas und andere).

Schreibe einen Kommentar