Speicherung Erneuerbarer Energie – schon lange keine Fiktion mehr

Bericht von R. Liesener (FEEWi) über den Besuch im Zentrum für Solarenergie  und Wasserstoff- Forschung Baden Württemberg (ZSW) bei der Exkursion des VDI Stuttgart am 11.11.2011 zur Stromspeicherung (Sabatier-Prozess).

Höchst interessiert zeigten sich die Teilnehmer dieser Veranstaltung bei der Frage, ob die Vollversorgung mit erneuerbarer Energie möglich sein wird. Die Perspektive erscheint schon jetzt ermutigend. Seit 2009 forscht das ZSW gemeinsam mit dem Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik an Lösungen. 2014 wird für die Forschungsgemeinschaft eine 20 MW Anlage fertiggestellt sein.

Grundlage des Konzeptes ist der (seit 100 Jahren bekannte) sog. Sabatier – Prozess, der es ermöglicht, im ersten Verfahrensschritt mit Hilfe der Elektrolyse (hierfür Strombedarf) Wasserstoff zu erzeugen und diesen dann im zweiten Verfahrensschritt mit CO2  zu methanisieren. Es entsteht „regeneratives“ Erdgas, welches in bekannter und bewährter Weise in Kavernen  und im Gasnetz gespeichert werden kann. Der Sabatier-Prozess ermöglicht also die chemische Reaktion von Kohlendioxid und Wasserstoff zu Methan und Wasser und somit indirekt die Speicherung von EE-Strom mit hoher Energiedichte im Erdgasnetz.

In Vorversuchen in kleinerem Maßstab sind die Verfahren gelungen. Die Fa. SolarFuel GmbH, Stuttgart baute seinerzeit im Auftrag des ZSW eine 25 KW Pilotanlage. Der erforderliche (Öko) Strom für die spätere großtechnische Verwendung stammt aus den flukturierenden Überschüssen aus Windkraft und Solarenergie. Das CO2 kann aus der Umgebungsluft ausgewaschen oder aus industriellen Großanlagen oder auch mit Biogasanlagen gewonnen werden. Verfahrenstechnische Anlagen arbeiten nur wirtschaftlich, wenn die Infrastruktur dazu stimmt, d.h., dass alle erforderlichen Einrichtungen aufeinander abgestimmt sind. Energieversorgung wird einfacher und kostengünstiger, wenn die Wege der Stromnutzung kürzer werden. Die hier beschriebenen Anlagen sind besonders für die angestrebte dezentrale Energieversorgung geeignet.

Hier einige Hintergründe, die den eingeschlagenen Entwicklungsweg untermauern:

  • Pumpspeicherkraftwerke, wenn sie gebaut werden könnten, würden nach 6-8 Stunden überlaufen, d.h.,für größere Zeiträume reicht deren Kapazität nicht.
  • Mit den bereits vorhandenen Erdgasspeichern sind hohe Leistungen über lange Zeiträume von Tagen, Wochen und Monate beherrschbar.
  • Wasserstoff kann bis zu einem gewissen Grade auch direkt dem Erdgas zugeführt werden, z.Zt. bis 3%.
  • Erdgas kann auch zur Rückverstromung, zur Wärmeerzeugung oder als Kraftstoff eingesetzt werden.
  • Uneingeschränkte Nutzung der Erdgasinfrastruktur einschließlich aller Verbrauchsgeräte.
  • Strom aus erneuerbaren Energien wird plan – und regelbar.
  • Stromproduktion und Stromverbrauch werden zeitlich entkoppelt.
  • Weiterer Ausbau von erneuerbaren Energien einschließlich daraus resultierender CO2 – Einsparungen wird  möglich.
  • Alle wesentlichen Bausteine der verfahrenstechnischen Anlagen sind vom Prinzip her technisch ausgereifte Produkte und seit vielen Jahren im Einsatz

Der Weg in diese Zukunft wird schon begangen: Fa. Audi hat die SolarFuel GmbH mit dem Bau einer Methanisierungsanlage beauftragt. Im Mai 2013 soll die Anlage 1,4 Mio m³  Methan in Erdgas – Normqualität liefern.

Nähere und speziellere Informationen findet man unter www.zsw-bw.de

2011.11.R.Liesener (FEEWi)