Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ökostrom als Erdgas speichern

26.04.2010
Erneuerbarer Strom lässt sich in ein Erdgassubstitut verwandeln. Bisher wird aus Gas Strom erzeugt. Jetzt geht eine deutsch-österreichische Kooperation den umgekehrten Weg. Die Forscher und Unternehmer möchten künftig überschüssigen Strom etwa aus Windkraft und Photovoltaik als klimaneutrales Methan speichern und in vorhandenen Gasometern und Gasleitungen speichern.

Weltweit wird mehr und mehr Strom aus Wind und Sonne gewonnen. Bisher fehlt es jedoch an gut integrierbaren Stromspeichern für Ökostrom. Denn wenn der Wind kräftig bläst, speisen die Windkraftwerke mehr Strom ein als das Stromnetz aufnehmen kann. Deutschen Forschern ist es jetzt gelungen, die erneuerbare Elektrizität als Erdgas zu speichern.

Sie wandeln den Strom mit Hilfe eines neuen Verfahrens in synthetisches Erdgas um. Das Verfahren wurde vom Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES entwickelt. Derzeit bereitet das österreichische Partnerunternehmen Solar Fuel Technology die industrielle Umsetzung vor. Ein Vorteil der Technik: Die vorhandene Erdgas-Infrastruktur kann genutzt werden. Eine im Auftrag von Solar Fuel in Stuttgart errichtete Demonstrationsanlage läuft bereits erfolgreich. Ab 2012 soll eine deutlich größere Anlage im zweistelligen Megawattbereich entstehen.

Das Verfahren zur Erdgasherstellung kombiniert erstmals die Technologien Wasserstoff-Elektrolyse und Methanisierung. ?Unsere Stuttgarter Demonstrationsanlage spaltet aus überschüssigem erneuerbarem Strom Wasser per Elektrolyse. Dabei entsteht Wasserstoff und Sauerstoff?, erklärt Dr. Michael Specht vom ZSW. ?Durch eine chemische Reaktion des Wasserstoffs mit Kohlendioxid entsteht dann Methan – und das ist nichts anderes als Erdgas, nur synthetisch erzeugt.?

Mit dem schnellen Ausbau der erneuerbaren Energien wächst der Bedarf für neue Speichertechniken immens. Das interessiert unter anderem Energieversorger. ?Bisher haben wir Gas in Strom umgewandelt. Jetzt denken wir auch in die andere Richtung und wandeln Strom in synthetisches Erdgas um?, erklärt Dr. Michael Sterner vom Fraunhofer IWES, an dem die systemtechnischen Aspekte des Verfahrens erforscht werden. ?So können Überschüsse von Wind- und Sonnenenergie gespeichert werden. Denn wenn zum Beispiel der Wind kräftig bläst, erzeugen die Windräder mehr Strom als aktuell benötigt wird. Dieses Überangebot zeigt sich an der Strombörse immer häufiger durch negative Strompreise.? In solchen Fällen könnte künftig die neue Technik den Ökostrom als Erdgas vorrätig halten.

?Bei der Entwicklung der Technik hat sich das ZSW von zwei Kernfragen leiten lassen?, erklärt Michael Specht: ?Welche Speicher bieten eine ausreichende Kapazität für die je nach Wind und Wetter unterschiedlich stark anfallenden erneuerbaren Energien? Und welche Speicher lassen sich am einfachsten in die bestehende Infrastruktur integrieren??

Das Speicherreservoir des sich durch Deutschland erstreckenden Erdgasnetzes ist groß: Es beträgt über 200 Terrawattstunden – der Verbrauch von mehreren Monaten. Das Stromnetz verfügt nur über 0,04 Terrawattstunden. Die Integration in die Infrastruktur ist einfach: Das Erdgassubstitut kann wie herkömmliches Erdgas in Versorgungsnetz, Pipelines und Speicher eingespeist werden, um dann Erdgasautos anzutreiben oder Erdgasheizungen anzufeuern.

Die neue Technik will die Aufnahme hoher Anteile fluktuierender Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien in das Energiesystem ermöglichen. Ein Ziel ist, die Energielieferung von Windparks plan- und regelbar zu gestalten. ?Das neue Konzept ist ein wesentlicher Baustein für die Integration erneuerbarer Energien in ein nachhaltiges Energiesystem?, ergänzt Sterner. Der Wirkungsgrad bei der Umwandlung von Strom zu Erdgas beträgt über 60 Prozent. ?Das ist unserer Meinung nach definitiv besser als ein vollständiger Verlust?, so Michael Specht. Ein vollständiger Verlust droht, wenn etwa Windkraft überhaupt nicht genutzt werden kann. Die bisher vorherrschende Speicherform – Pumpspeicherkraftwerke – ist in Deutschland nur noch begrenzt ausbaufähig.

Um die neue Energieumwandlungstechnik voranzutreiben, haben sich die zwei deutschen Forschungseinrichtungen mit der Firma Solar Fuel Technology aus Salzburg zusammengeschlossen. Ab 2012 soll eine Anlage mit rund zehn Megawatt Leistung entstehen.

Die Kooperationspartner:
Das ZSW gehört zu den renommiertesten Forschungsinstituten auf den Gebieten Photovoltaik, Energiesystemanalyse, regenerative Kraftstoffe, Batterietechnik und Brennstoffzellen. An den drei Standorten Stuttgart, Ulm und Widderstall sind derzeit rund 170 Wissenschaftler, Ingenieure und Techniker beschäftigt. Sie erwirtschaften einen Umsatz von über 22 Millionen Euro.

Die Solar Fuel Technology GmbH & Co KG entwickelt Technologien und Anlagen zur Kompensation schwankender Netzeinspeisung von erneuerbarem Strom. Der Strom wird dabei zu CO2-neutralem, erneuerbarem Erdgas konvertiert, das für vielfältige Zwecke genutzt werden kann. Solar Fuel wurde im November 2007 gegründet. Gründer und Geschäftsführer ist Dipl.-Ing. ETH, MBA Gregor Waldstein.

Marion Horn | Fraunhofer
Weitere Informationen:
http://www.zsw-bw.de/
http://www.solar-fuel.com/
http://www.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Macht Sinn: Fraunhofer entwickelt Sensorsystem für KMU
15.08.2018 | Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB

nachricht Nachhaltige Thermoprozesse
15.08.2018 | Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC

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: Magnetische Antiteilchen eröffnen neue Horizonte für die Informationstechnologie

Computersimulationen zeigen neues Verhalten von Antiskyrmionen bei zunehmenden elektrischen Strömen

Skyrmionen sind magnetische Nanopartikel, die als vielversprechende Kandidaten für neue Technologien zur Datenspeicherung und Informationsverarbeitung gelten....

Im Focus: Unraveling the nature of 'whistlers' from space in the lab

A new study sheds light on how ultralow frequency radio waves and plasmas interact

Scientists at the University of California, Los Angeles present new research on a curious cosmic phenomenon known as "whistlers" -- very low frequency packets...

Im Focus: Neue interaktive Software: Maschinelles Lernen macht Autodesigns aerodynamischer

Neue Software verwendet erstmals maschinelles Lernen um Strömungsfelder um interaktiv designbare 3D-Objekte zu berechnen. Methode wird auf der renommierten SIGGRAPH-Konferenz vorgestellt

Wollen Ingenieure oder Designer die aerodynamischen Eigenschaften eines neu gestalteten Autos, eines Flugzeugs oder anderer Objekte testen, lassen sie den...

Im Focus: New interactive machine learning tool makes car designs more aerodynamic

Scientists develop first tool to use machine learning methods to compute flow around interactively designable 3D objects. Tool will be presented at this year’s prestigious SIGGRAPH conference.

When engineers or designers want to test the aerodynamic properties of the newly designed shape of a car, airplane, or other object, they would normally model...

Im Focus: Der Roboter als „Tankwart“: TU Graz entwickelt robotergesteuertes Schnellladesystem für E-Fahrzeuge

Eine Weltneuheit präsentieren Forschende der TU Graz gemeinsam mit Industriepartnern: Den Prototypen eines robotergesteuerten CCS-Schnellladesystems für Elektrofahrzeuge, das erstmals auch das serielle Laden von Fahrzeugen in unterschiedlichen Parkpositionen ermöglicht.

Für elektrisch angetriebene Fahrzeuge werden weltweit hohe Wachstumsraten prognostiziert: 2025, so die Prognosen, wird es jährlich bereits 25 Millionen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Das Architekturmodell in Zeiten der Digitalen Transformation

14.08.2018 | Veranstaltungen

EEA-ESEM Konferenz findet an der Uni Köln statt

13.08.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung in der chemischen Industrie

09.08.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Macht Sinn: Fraunhofer entwickelt Sensorsystem für KMU

15.08.2018 | Energie und Elektrotechnik

Magnetische Antiteilchen eröffnen neue Horizonte für die Informationstechnologie

15.08.2018 | Informationstechnologie

FKIE-Wissenschaftler präsentiert neuen Ansatz zur Detektion von Malware-Daten in Bilddateien

15.08.2018 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics