25-kW-Laboranlage testet Stromspeicherung

juwi und SolarFuel: Erdgas aus Ökostrom

25. März 2011, 08:17 Uhr   |  Heinz Arnold

Eine Laboranlage von SolarFuel in der Morbacher Energielandschaft im Hunsrück wandelt elektrische Energie in Erdgas um. Gemeinsam mit der juwi-Gruppe testet Solar Fuel die Anlage derzeit.

Die elektrische Anschlussleistung beträgt 25 kW. Die Grundlagen der Technik stammen von den Forschungsinstituten ZSW und Fraunhofer IWES. Ziel ist es, Ökostrom speichern zu können. Im Moment fehlt dieser entscheidende Baustein noch in der regenerativen Energieinfrastruktur.

Die neue Technologie wandelt Wasser und Kohlendioxid (CO2) mit Hilfe von Wind- oder Solarstrom direkt in synthetisches Erdgas um: In der Elektrolyse wird im ersten Schritt Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt. Im zweiten Schritt wird der Wasserstoff mit CO2 direkt zu Methan (CH4) umgesetzt. Dabei steigt die Energiedichte um den Faktor 3 an und es entsteht ein marktfähiger und handelbarer Energieträger, der Erdgasqualität besitzt.

Gespeicherter Wind- und Solarstrom wird so zum Lieferanten von Ausgleichsenergie, wenn der Wind nicht weht und die Sonne nicht scheint. Durch die Möglichkeit der Konversion zu Flüssigkraftstoffen bis hin zu Kerosin für den Flugverkehr entsteht eine Alternative zu Biokraftstoffen. Auch für die Chemieindustrie ergibt sich ein potenzieller Lieferant für Basischemikalien.

Mit dem rasanten Ausbau erneuerbarer Energien wächst auch der Bedarf nach Speichertechnologien. Sie machen die unstetig anfallende Elektrizität der Wind- und Solarenergie lagerfähig. Die neue Ökostromspeichertechnik von SolarFuel wurde im Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) und im Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) entwickelt.

SolarFuel realisiert die Anlagen. »Mit der klimaneutralen Umwandlung in Erdgas schaffen wir einen erneuerbaren Stromspeicher. Unsere Technologie passt Wind- und Solarenergie an den Bedarf an und trägt somit auch zur Stabilität der Netze bei«, sagt Gregor Waldstein, Geschäftsführer der SolarFuel GmbH. Das unterstütze auch den weiteren Ausbau der regenerativen Energien.
Die juwi-Gruppe forciert das Projekt, unter anderem mit einer Beteiligung an der SolarFuel GmbH von 5 Prozent.

»Die Ökostromkonvertierung ist ein wichtiger Baustein im Konzept einer 100-prozentigen, dezentralen Versorgung mit erneuerbaren Energien. Mit einem derart flexiblen Speicherkonzept können Regionen, Kommunen und Unternehmen autark werden und sich so langfristig stabile und bezahlbare Energie sichern«, sagt Matthias Willenbacher, Gründer und Vorstand der juwi-Gruppe.

Der Spezialist für erneuerbare Energien will das Verfahren in Rheinland-Pfalz in einer Modellregion im Hunsrück testen und analysieren - mit der Kombination einer SolarFuel-Anlage, eines Windparks und einer Biogasanlage. Das Modellprojekt soll Aufschluss darüber geben, wie die Technologie in eine dezentrale Energieversorgung mit regionalen Kombikraftwerken integriert werden kann.

Strom, Wärme und Mobilität verbinden

Die Verwendungsmöglichkeit des Erdgases aus Ökostrom ist vielfältig. »Damit verbindet die Technologie die Märkte für Strom, Wärme und Mobilität miteinander«, erklärt Dr. Michael Specht, Leiter der Abteilung Regenerative Energieträger und Verfahren am ZSW. »Das Erdgassubstitut kann im Wärme- und Kraftstoffmarkt eingesetzt werden, etwa in der Industrie, in Gebäuden oder im Verkehr. Darüber hinaus ist auch eine Rückverstromung möglich.« Eingespeist wird der als Gas gespeicherte Ökostrom wie herkömmliches Erdgas in das Erdgasversorgungsnetz, das über eine enorme Speicherkapazität von Monaten verfügt.

»Um die Energiewende zu vollziehen und dauerhaft nukleare und fossile Kraftwerke zu ersetzen, brauchen wir Langzeitspeicher. Die Kopplung von Strom- und Gasnetz ist dafür die einzige nationale Lösung«, erklärt Dr. Michael Sterner, Leiter der Gruppe Energiewirtschaft und Netzbetrieb beim IWES.

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