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 Wärme in Strom: Thermoelektrische Generatoren aus Nanoschichten
16.03.2017 | Universität Duisburg-Essen

nachricht Flüssiger Treibstoff für künftige Computer
15.03.2017 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

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: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Im Focus: Auf der Spur des linearen Ubiquitins

Eine neue Methode ermöglicht es, den Geheimcode linearer Ubiquitin-Ketten zu entschlüsseln. Forscher der Goethe-Universität berichten darüber in der aktuellen Ausgabe von "nature methods", zusammen mit Partnern der Universität Tübingen, der Queen Mary University und des Francis Crick Institute in London.

Ubiquitin ist ein kleines Molekül, das im Körper an andere Proteine angehängt wird und so deren Funktion kontrollieren und verändern kann. Die Anheftung...

Im Focus: Tracing down linear ubiquitination

Researchers at the Goethe University Frankfurt, together with partners from the University of Tübingen in Germany and Queen Mary University as well as Francis Crick Institute from London (UK) have developed a novel technology to decipher the secret ubiquitin code.

Ubiquitin is a small protein that can be linked to other cellular proteins, thereby controlling and modulating their functions. The attachment occurs in many...

Im Focus: Physiker erzeugen gezielt Elektronenwirbel

Einem Team um den Oldenburger Experimentalphysiker Prof. Dr. Matthias Wollenhaupt ist es mithilfe ultrakurzer Laserpulse gelungen, gezielt Elektronenwirbel zu erzeugen und diese dreidimensional abzubilden. Damit haben sie einen komplexen physikalischen Vorgang steuern können: die sogenannte Photoionisation oder Ladungstrennung. Diese gilt als entscheidender Schritt bei der Umwandlung von Licht in elektrischen Strom, beispielsweise in Solarzellen. Die Ergebnisse ihrer experimentellen Arbeit haben die Grundlagenforscher kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift „Physical Review Letters“ veröffentlicht.

Das Umwandeln von Licht in elektrischen Strom ist ein ultraschneller Vorgang, dessen Details erstmals Albert Einstein in seinen Studien zum photoelektrischen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

Über Raum, Zeit und Materie

22.03.2017 | Veranstaltungen

Unter der Haut

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Neues Schiff für die Fischerei- und Meeresforschung

22.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Mit voller Kraft auf Erregerjagd

22.03.2017 | Biowissenschaften Chemie