Wirkungsgrad

Thüga »Strom zu Gas-Anlage« übertrifft die Erwartungen

23. Februar 2015, 16:49 Uhr | Hagen Lang
Wirkungsgradverlauf des ITM Power-Elektrolyseurs
© Thüga AG

Bezogen auf den Brennwert hat die von der Thüga von 2014 bis 2016 betriebene Frankfurter Power-to-Gas-Anlage einen Wirkungsgrad von bis zu 77 Prozent erreicht. Der Protonen-Austausch-Membran Elektrolyseur der Firma ITM Power speist ohne zwischengeschalteten Verdichter in das Gasverteilnetz ein.

Belastungstests  im betriebsrelevanten Lastbereich zwischen 50 und 325 kW/h ergaben für die Gesamtanlage einen Wirkungsgrad von bis zu 77 Prozent. »Unsere Strom zu Gas-Anlage hat die Erwartungen beim Wirkungsgrad übertroffen«, erklärte Michael Riechel, Sprecher des Vorstands der Thüga Aktiengesellschaft. »Ein Grund für den hohen Wirkungsgrad ist auch die Tatsache, dass wir direkt in das Gasverteilnetz einspeisen und damit auf einen Verdichter verzichten können.«

Im ersten von drei Belastungstests, den die Thüga mit dem European Institute for Energy Research und der DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut in der Betriebsphase der Anlage durchführt, werden Wirkungsgrad, Lastverhalten und Gasqualität der Anlage analysiert. »Die Ergebnisse sind besonders interessant, da es sich bundesweit um die erste Anlage handelt, die in Wasserstoff umgewandelten Strom ins Gasverteilnetz einspeist. Und auch für den Protonen-Austausch-Membran Elektrolyseur, Kernstück der Anlage, ist das ein neues Einsatzgebiet«, so Reichel.

Regelenergiefähige Batterie der Zukunft?

Im Betrieb zeigte sich, dass der Elektrolyseur sehr schnell hoch- und heruntergefahren werden kann, sodass die Anlage die Voraussetzungen zur Teilnahme am Sekundärregelleistungsmarkt erfüllt. Wird zu viel Regenerativstrom produziert, kann der Elektrolyseur z.B. auf Anforderung des Netzbetreibers seine Lastabnahme schlagartig erhöhen, Strom in speicherbaren Wasserstoff umwandeln und dadurch die Netzfrequenz stabilisieren. Was zunächst nur bei der Demonstrationsanlage der Thüga-Gruppe in Frankfurt am Main funktionieren dürfte, könnte zukunftsweisenden Charakter haben, glaubt man.

Laut Thüga-Berechnungen ergibt sich durch die Volatilität der erneuerbaren Energien 2020 ein Bedarf an energetischen Speichern von 17 TWh und 2050 von 50 TWh, die die Schwankungen der Ökostromproduktion kompensieren müssen. Die Gasverteilnetze könnten diese Menge komplett aufnehmen, oder, wie es Michael Riechel formuliert: »Unsere Gasverteilnetze könnten somit die Batterie der Zukunft sein.« Während der Erprobungs- und Markteinführungsphase verdient sich die Technologie jedoch noch nicht selbst. Die EU und das Hessische Ministerium für Wirtschaft, Energie, Verkehr und Entwicklung haben die Demonstrationsanlage gefördert.


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