Power to Gas: Das ist das wohl sauberste Gaskraftwerk der Welt

Power to Gas: Das ist das wohl sauberste Gaskraftwerk der Welt

von Wolfgang Kempkens

Forscher aus Potsdam wollen ein Methankraftwerk bauen – das als Speicher für Wind- und Sonnenstrom dient.

Bisher gibt es kaum Möglichkeiten, um in Deutschland Wind- und Sonnenstrom im großen Stil zu speichern. In den vergangenen Wochen präsentierten Forscher deshalb einige Ideen, wie man das bisher unwirtschaftliche Power-to-Gas-Verfahren verbessern könnte. In dem Prozess wird Ökostrom zur Herstellung von synthetischem Erdgas genutzt; Wasser und Kohlendioxid werden dabei in Methan umgewandelt.

Einige Forscher wollen die Abwärme aus dem Prozess nutzen, um den Wirkungsgrad des Verfahrens zu erhöhen, andere wiederum wollen aus Windstrom gewonnenen Wasserstoff nutzen, um ihn mit Biogas zu vermischen und auf diese Weise die Ausbeute zu steigern.

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CO2 aus Kraftwerken als RohstoffquelleJetzt kommt eine weitere Idee hinzu: Künstlich angelegte unterirdische Lagerstätten von Kohlendioxid sollen künftig zur Keimzelle von Speichern für überschüssigen Wind- und Solarstrom werden. Mit diesem Plan haben sich die Experten des Potsdamer GeoForschungsZentrums (GFZ) zu Wort gemeldet.

Die Forscher sehen darin eine Weiterentwicklung der Power-to-Gas-Technologie. Sie wollen mit dem Ökostrom in einem ersten Schritt wie bisher per Elektrolyse Wasser in Wasser- und Sauerstoff zerlegen. Mit Hilfe eines Katalysators werden dann Wasserstoff und Kohlendioxid in das schon erwähnte synthetische Erdgas – also Methan – verwandelt. Das CO2 wollen die Forscher aus einem unterirdischen Speicher beziehen, den sie zuvor mit CO2 aus einem Kraftwerk gefüllt haben.

Klimagas im Kreislauf führenDas dabei entstandene Gas kann ins Erdgasnetz eingespeist und an anderer Stelle als Treibstoff für Fahrzeuge, zum Betreiben vor Heizungen oder in Gaskraftwerken zur Stromerzeugung genutzt werden. So weit, so bekannt.

Der Clou und das Neue an der Idee aus Potsadam: Das entstehende Erdgas soll in einem Gas- und Dampf-Kraftwerk (GuD) zur Stromerzeugung verbrannt werden, das direkt über dem Kohlendioxidlager steht. Aus den Rauchgasen im Kraftwerk soll das CO2 wiederum abgetrennt und erneut in den Untergrund gepresst werden. Weil es immer wieder genutzt wird – so jedenfalls die Theorie – handelt es sich um einen geschlossenen Kreislauf.

Das CO2 wird also dauerhaft der Umwelt entzogen. Die GFZ-Version der Power-to-Gas-Technik arbeitet also völlig CO2-frei. Es wäre das erste Kraftwerk seiner Art weltweit. Allerdings könnten immer noch kleine Menge des Klimagases durch den Filter im Kraftwerk schlüpfen - sonderlich relevant wären sie für die Schadstoffbilanz allerdings nicht.

Ein weiteres mögliches Problem: Noch sind entsprechende Filteranlagen aufwendig im Betrieb und deshalb teuer.

Auf der Positivseite der Idee steht allerdings, dass das aus CO2 und Wasserstoff hergestellte künstliche Methan auch im Boden gelagert werden, für Zeiten in den denen Solarkraftwerke und Windparks witterungsbedingt pausieren.

Sind unterirdische Lager sicher?Die GFZ-Forscher bringen ihre Erfahrungen mit der unterirdischen Endlagerung von CO2 in das Projekt ein. In Ketzin, rund 40 Kilometer westlich von Berlin, testen sie seit zehn Jahren einen solchen Erdspeicher.

Die Deutschen, wie üblich skeptisch, wenn es um technische Neuerungen geht, finden das gar nicht gut. Das Gas könnte ja den Weg zurück an die Erdoberfläche finden und dort zur lebensbedrohenden Gefahr werden, fürchten die Anwohner.

16.000 Tonnen CO2 lagern in Ketzin in Sandsteinschichten 600 Meter unter der Erdoberfläche. Auf einer Fläche von drei mal drei Kilometer sind zahlreiche Messgeräte installiert, mit denen sich ausbüxendes CO2 aufspüren lässt. Bisher schlugen sie nicht einmal an.

Nach Berechnungen der  Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe in Hannover bietet der Untergrund Deutschlands Platz für bis zu 12,8 Milliarden Tonnen CO2 aus Kraftwerksabgasen, 15 Mal mehr als die gesamten Jahresemissionen Deutschlands. Nur ein Bruchteil davon würde benötigt, um Wind- und Solarstrom zu puffern.

Die Wissenschaftler aus Potsdam hoffen nun, dass ihre mittlerweile patentierte Idee von den Energieversorgern aufgegriffen und ein erstes Pilotprojekt finanziert wird.

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