Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Power-to-Gas: Kein Allheilmittel für den Klimaschutz

25.03.2014

Die vieldiskutierte Power-to-Gas-Technologie ist aus Sicht des Öko-Instituts nicht dazu geeignet, größere Mengen CO2 dauerhaft aus der Atmosphäre zu entziehen.

Zudem ist die Technik mit großen energetischen Umwandlungsverlusten verbunden, die eine großangelegte Nutzung ineffizient und teuer machen. Diese Ergebnisse einer aktuellen Studie stellt das Öko-Institut heute vor.

Kein Klimaschutz durch Power-to-Gas

Bei Power-to-Gas wird Strom durch Elektrolyse in Wasserstoff umgewandelt und in einem zweiten Schritt mittels Methanisierung mit CO2 verbunden und als synthetisches Methan gespeichert. Dieses Methan stellt einen chemischen Energieträger dar und kann schließlich wie Erdgas zur Erzeugung von Wärmeenergie oder zum Antrieb von Fahrzeugen genutzt sowie bei Bedarf wieder in elektrische Energie umgewandelt werden. Wird das Methan in diesen Pro-zessen verbrannt, entsteht die gleiche Menge an CO2-Emissionen, die zuvor gebunden wurde.

„Der Eindruck, mit „Power-to-Gas“ könnten klimaschädliche Treibhausgasemissionen aus Industrieprozessen oder gar Kohlekraftwerken gebunden werden, ist nicht korrekt“, erklärt Lukas Emele, Wissenschaftler am Öko-Institut mit Schwerpunkt Energie und Klimaschutz. „Vielmehr gelangen die Emissionen später und auf Umwegen in die Atmosphäre. Es muss vielmehr darum gehen, gerade die energie- und emissionsintensiven Prozesse in der Industrie effizienter zu gestalten und damit nachhaltig weniger Emissionen zu verursachen.“

70 Prozent Wirkungsgradverluste machen Power-to-Gas teuer

In den chemischen Prozessen der Wasserstoffelektrolyse und Methanisierung gehen zudem große Mengen der eingesetzten Energie verloren. Wird das mittels Power-to-Gas erzeugte Methan beispielsweise dazu genutzt, wieder Strom zu erzeugen, stehen nur noch etwa 30 Prozent der ursprünglich eingesetzten Energie zur Verfügung. Wird das Methan als Kraftstoff genutzt, geht in der Umwandlung immerhin noch knapp die Hälfte der Energie verloren.

„Besonders widersinnig ist es, auf der einen Seite aus Strom einen chemischen Energieträger zu erzeugen, während auf der anderen Seite noch umfangreich Kohle und Erdgas, die ebenfalls chemische Energieträger sind, zur Stromerzeugung genutzt werden“, so Emele. „Eine Methanisierung ist aus Klimaschutzsicht erst dann sinnvoll, wenn wir einen sehr hohen Anteil an erneuerbaren Energien in unserem Stromsystem haben.“

Deshalb ist es laut der Studie des Öko-Instituts deutlich effizienter, zunächst synthetischen Wasserstoff in der chemischen Industrie zu nutzen (Power-to-Chemicals), bevor synthetisches Methan als Kraftstoff im Verkehr eingeführt wird.

Alternativen kurz- und mittelfristig den Vorrang geben

Das Öko-Institut hat zudem in verschiedenen Analysen, zuletzt in der Verteilnetzstudie Rheinland-Pfalz, gezeigt, dass der Ausbau der Stromnetze derzeit trotz der nötigen Investitionen noch kostengünstiger ist, als neue Speicher zu bauen. Ein Ausbau der Speicher in Deutschland wird erst bei sehr hohen Anteilen an erneuerbarem Strom nötig.

In Zeiten niedriger Strompreise könnte Strom auch direkt zur Wärmeproduktion eingesetzt werden. Auch sollten Biomassekraftwerke und Biogasanlagen nur noch Strom in Spitzenlastzeiten produzieren. Eine schnelle großflächige Einführung der Power-to-Gas-Technologie und insbesondere die finanzielle Förderung (z. B. durch eine Befreiung von den Netznutzungsentgelten oder durch die Befreiung von der EEG-Umlage) für die nächsten Jahre ist daher aus Sicht der Wissenschaftler des Öko-Instituts weder zielführend noch notwendig.

„Auch bei der erneuerbaren Stromerzeugung wird auf einen Mix aus Wind, Sonne und anderen Technologien gesetzt. Deshalb sollte sich auch die Entwicklung von Speichern nicht auf eine Technologie konzentrieren“, führt Emele weiter aus. Das Öko-Institut empfiehlt deshalb, auch andere Speicheroptionen wie beispielsweise Batterie- und Druckluftspeicherkraftwerke weiterzuentwickeln. 

Studie „Prüfung der klimapolitischen Konsistenz und der Kosten von Methanisierungsstrategien“ des Öko-Instituts
http://www.oeko.de/oekodoc/2005/2014-021-de.pdf

Ansprechpartner am Öko-Institut:

Lukas Emele
Wissenschaftlicher Mitarbeiter im Institutsbereich
Energie & Klimaschutz
Öko-Institut e.V., Büro Berlin
Telefon: +49 30 405085-364
E-Mail: l.emele(at)oeko.de

Das Öko-Institut ist eines der europaweit führenden, unabhängigen Forschungs- und Beratungsinstitute für eine nachhaltige Zukunft. Seit der Gründung im Jahr 1977 erarbeitet das Institut Grundlagen und Strategien, wie die Vision einer nachhaltigen Entwicklung global, national und lokal umgesetzt werden kann. Das Institut ist an den Standorten Freiburg, Darmstadt und Berlin vertreten.

Neues vom Öko-Institut auf Twitter: http://twitter.com/oekoinstitut
Interesse an eco@work, dem kostenlosen E-Paper des Öko-Instituts?
Abo unter http://www.oeko.de/newsletter_ein.php

Romy Klupsch | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Intelligentes Lademanagement entwickelt – Forschungsprojekt ePlanB abgeschlossen
18.10.2017 | Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V.

nachricht Rittal Klima-Tipps: Ist ein Kühlgerät wirklich nötig?
18.10.2017 | Rittal GmbH & Co. KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Im Focus: Breaking: the first light from two neutron stars merging

Seven new papers describe the first-ever detection of light from a gravitational wave source. The event, caused by two neutron stars colliding and merging together, was dubbed GW170817 because it sent ripples through space-time that reached Earth on 2017 August 17. Around the world, hundreds of excited astronomers mobilized quickly and were able to observe the event using numerous telescopes, providing a wealth of new data.

Previous detections of gravitational waves have all involved the merger of two black holes, a feat that won the 2017 Nobel Prize in Physics earlier this month....

Im Focus: Topologische Isolatoren: Neuer Phasenübergang entdeckt

Physiker des HZB haben an BESSY II Materialien untersucht, die zu den topologischen Isolatoren gehören. Dabei entdeckten sie einen neuen Phasenübergang zwischen zwei unterschiedlichen topologischen Phasen. Eine dieser Phasen ist ferroelektrisch: das bedeutet, dass sich im Material spontan eine elektrische Polarisation ausbildet, die sich durch ein äußeres elektrisches Feld umschalten lässt. Dieses Ergebnis könnte neue Anwendungen wie das Schalten zwischen unterschiedlichen Leitfähigkeiten ermöglichen.

Topologische Isolatoren zeichnen sich dadurch aus, dass sie an ihren Oberflächen Strom sehr gut leiten, während sie im Innern Isolatoren sind. Zu dieser neuen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Smart MES 2017: die Fertigung der Zukunft

18.10.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Dezember 2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

Intelligente Messmethoden für die Bauwerkssicherheit: Fachtagung „Messen im Bauwesen“ am 14.11.2017

17.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

18.10.2017 | Medizin Gesundheit

Rittal Klima-Tipps: Ist ein Kühlgerät wirklich nötig?

18.10.2017 | Energie und Elektrotechnik

Smartphones im Kampf gegen die Blindheit

18.10.2017 | Medizintechnik