PtG-Anlage, eine der Kerntechnologien der neuen Wasserstoffwirtschaft. Foto: Mainova / Joachim Storch

Power-​to-​Gas: Nicht nur poli­tische Sackgasse

von | 6. Oktober 2016

Die Ener­gie­wende braucht Sekto­ren­kopplung, also Tech­no­logien, die Mobilität, Wärme-​und Strom­markt mitein­ander verknüpfen. Propa­giert wird von der Gaswirt­schaft Power-​to-​Gas. Doch das ist eine poli­tische, finan­zielle und tech­no­lo­gische Sackgasse.

Power-​to-​Gas nutzt über­flüs­sigen Strom – meist aus Windkraft – und erzeugt mittels Elek­trolyse Wasser­stoff. Dieser kann dann direkt verwendet werden oder aber er wird zu Methan aufad­diert und ins Erdgasnetz einge­speist. Hier nun gibt es zwei weitere Möglich­keiten der Verwendung: entweder als Brenn­stoff im Wärme­markt oder rück­ver­wandelt in Strom mittels Kraft-​Wärme-​Kopplung. Bei letzter Variante wird die Edel­energie Strom, die direkt aus der Windkraft entsteht, vier mal umge­wandelt, um wieder Strom zu werden.

Effizient ist das nicht. „Nichts ist teurer als mithilfe von Power-​to-​Gas gespei­cherte Energie aus Solar- oder Windkraft, wieder in Strom umzu­wandeln“, so der Ener­gie­ex­perte am Karls­ruher Institut für Tech­no­logie, Olaf Wollersheim. Die Rück­ver­stromung sei wirt­schaftlich völlig sinnlos, da gut 70 Prozent der ursprünglich einge­setzten Energie bei dem Vorgang verpuffe. Anders gesprochen: 30 Prozent bleiben von der Einge­setzten Energie übrig. Realis­tisch ist noch weniger, da Speicher und Netz­ver­luste in dieser Rechnung noch gar nicht enthalten sind.

Contra von Mister Energiewende

Zumal der poli­tische Wille fehlt. Denn der auch als Mister Ener­gie­wende bekannte Staats­se­kretär im BMWi, Rainer Baake, beschied der Tech­no­logie keine poli­tische Unter­stützung. Die Regierung werde Fehl­ent­wick­lungen verhindern und findigen Geschäfts­mo­dellen vorbeugen, bei denen wert­voller Ökostrom zur Wärmer­zeugung genutzt werden soll. Doch genau das passiert bei den in Deutschland laufenden Anlage, etwa der des Stadt­wer­ke­ver­bundes Thüga in Frankfurt am Main. Diese verzichten auf die Rück­ver­stromung un speisen lediglich Methan ins Gasnetz ein.

Eigen­ver­brauch von Strom heikel

Im Entwurf fürs aktuell heiß disku­tierte EEG 2016, das Baake verant­wortet, findet sich in § 27a ein Passus, der Wind­kraft­an­lagen, die via Ausschrei­bungen gebaut werden, für den Eigen­ver­brauch des Stromes – und das wäre PtG – bestraft. Das wäre der – poli­tische und juris­tische – Todesstoß für PtG. …


Geschrieben für Brenn­stoff­spiegel. Der voll­stän­dige Beitrag ist nur in der Ausgabe 10/​2016 zu lesen. Zum kos­ten­freien Probeabo geht es hier. 

Dass der umge­kehrte Weg, nämlich aus Gas Strom zu machen, wieder en vogue ist, beschreibt Energieblogger-​Kollege Björn Katz hier auf seinem Blog strom­aus­kunft.

Frank Urbansky

Freier Jour­na­list und Fach­au­tor, unter anderem für die Fach­ma­ga­zine und Portale Brenn­stoff­spie­gel, Uniti; DW Die Woh­nungs­wirt­schaft und Immo­bi­li­en­wirt­schaft; Haufe-Lexware; Energie&Management; IVV, Huss Medien; Motor­tech­ni­sche Zeit­schrift und Sprin­ger­Pro­fes­sio­nal; Sprin­ger Fachverlag; SHK Profi und tab, Bau­ver­lag; stadt+werk, k21

4 Kommentare

  1. Rainer

    Florian – Zitat : >…Auch wäre ein Transport in den Süden in weit­ge­hend exis­tie­renden Fern­gas­lei­tungen mög­lich.< Aber ja !

    Strom­fluss über ein teilweise noch zu bauende Hoch­span­nungsnetz – große Teile davon „unsichtbar” und um das Mehrfache teurer, ist keineswegs ohne physi­ka­lisch bedingte Verluste möglich – also auch hier ein „Wirkungsgrad” wieder geht ein Teil der so mühsam gewan­delten Energie nutzlos verloren. Ein Umstand, welchem völlig gleich­gültig ist ob fossil /​atomarer Strom oder der aus EE destil­lierte so „trans­por­tiert” wird.

    Dem gegenüber stehen die Verluste („irgendwer” kann da sicher mit Zahlen helfen ?) welche selbst­ver­ständlich auch bei „Gastransport” anfallen. Dabei ist das el. Leitungs­system zu keinem Zeitpunkt ein „Speicher”. Das exis­tie­rende Gasver­tei­lernetz dagegen enthält durchaus Puffer­ka­pa­zi­täten und diese ließen sich nach Bedarf dem Zustrom von P2G anpassen. Ein ausge­feiltes System (soviel Hirn­schmalz muss leider sein) gegen etwas „herge­brachtes”, von dem längst alle Nachteile bekannt sind. 

    Was nur wenig mit aus EE erzeugtem Gas zu tun hat, ist die durchaus mögliche Anpassung von Abnahme vs. Produktion. Wohl durch­dacht, steht, guter Wille voraus­ge­setzt einem bekannt verlust­reichem sehr endlichen System, ein in Teilen bereits exis­tie­rendes System gegenüber. Nicht weniger als ein Para­dig­men­wechsel ist notwendig. Ob das von den „entschei­dungs­tra­genden” Klein­geistern überhaupt erkannt wird ? 

    Was den „Strom­markt” angeht, ein total virtu­elles Gebilde, welches in den meisten Bereichen nichts mit den real exis­tie­renden, weil physi­ka­lisch bedingten Vorgängen zu tun hat. Einzige „Realität” für die Mehrheit es wird permanent teurer, eine Minderheit zieht weiterhin geradezu extreme Gewinne aus diesem System. 

    Was den „Markt” angeht, da reguliert sich so gut wie nichts „von selbst”. Würden alle Kosten, welche die Nutzung fossiler und atomarer Ener­gie­träger tatsächlich verur­sachen „preis­im­manent” sein, müssten die hohen Kosten längst die gegen­wärtige Form des Ener­gie­wan­delns „aus dem Markt gedrängt haben”. Durch entspre­chende Mani­pu­la­tionen – unsichtbare Subvention durch den Staat und andere „Förder­maß­nahmen” bis hin zur künst­lichen Verteuerung, inklusive Verhin­derung von bestimmten Anwen­dungen dieser Tech­no­logie, durch entspre­chende Gesetze. 

    Ein unsäg­licher Umgang mit der Wahrheit was EE generell betrifft und eine Presse, welche häufig nur nach­plappert was genau jene kolpor­tieren um damit ihre Pfründe vor jeder Verän­derung zu schützen. 

    All das soll „Markt­wirt­schaft” sein ? Noch unfreund­licher Formu­liert, eher wohl „Plan­wirt­schaft à la DDR 2.0”. Das dortige Führungs­per­sonal war ja ähnlich immun gegen jegliche Realität…

  2. Rainer

    Auf einmal ist der Wirkungsgrad entscheidend… ???

    Nicht das er das nicht bei allen Prozessen wäre, aber hier werden Äpfel mit Orangen verglichen. EE – steckt ja schon im Namen „erneu­erbar” – da werden – von Biopro­zessen einmal abgesehen – ausschließlich solare Ener­gie­formen weiter­ver­wurstelt. Etwas, was ohne unser Zutun täglich auf diesen Planeten niedergeht und derzeit mit einem Wirkungsgrad nahe Null (gemessen am vorhan­denen Angebot) genutzt wird.

    Mit physi­ka­lisch begrenztem Wirkungsgrad verbrennt die Menschheit den Inhalt der in Jahr­mil­lionen ange­sam­melten solaren Energie – auch „fossile Energie” genannt. Etwas „endliches” wird unter erheb­lichen Verlusten und sehr uner­freu­lichen Neben­wir­kungen „großzügig” verschwendet.

    Und nun Kritik an den Wirkungs­graden bei der Verwendung von EE. Ja das „Instru­men­tarium” für die unter­schied­lichen Wand­lungs­pro­zesse muss deswegen umfang­reicher sein. Der dabei verlorene Anteil „grauer Energie” wird ZUNÄCHST dafür einge­setzt. Doch sobald diese in „grüne Energie” wandeln, kommt der „Treib­stoff” ausschließlich von der Sonne. Ist nach der voraus­sicht­lichen weiteren künftigen Lebens­er­wartung des „Homo sapiens” praktisch „unendlich” nutzbar. 

    Dagegen gerechnet sämtliche Verluste die nicht nur vor Ort, sondern sich in einer Kette von unver­meid­baren Verlusten zu einem sehr besch.. Endergebnis summiert, soll nun als „gut” und der „Wirkungsgrad” der EE-​Wirkkette als Hindernis für deren Verwend­barkeit zurecht­ge­bogen werden ?

    Wie bescheuert ist das nun wieder ?

    Noch stehen die Methoden der Verwendung EE am Anfang und mit dem vorhan­denen Wissen und der schieren Notwen­digkeit, nach und nach Ersatz für fossile Ener­gie­träger zu finden am Anfang. Statt abzu­warten, was schon schlei­chender Ener­gie­mangel in unseren Gesell­schaften anrichten wird, sollte hier jeder Fort­schritt gefördert werden. Das es dabei zu Fehl­ent­wick­lungen kommen kann, ist ein Fakt. 

    Der andere Fakt, die bisherige fossile /​atomare Entwicklung ist größ­ten­teils eine Fehl­ent­wicklung. Typisch für Menschen die keinerlei „natür­liches Gefühl” für expo­nen­tielle Verläufe haben.

    Die rasante Vermehrung der Menschen und die noch rasantere Verschwendung aller Ressourcen sind beides expo­nen­tiell verlau­fende Ereig­nisse. Am Ende jeder expo­nen­ti­ellen „Zwischen­pe­riode” steht die Verdop­pelung. In ausrei­chender Näherung kann das über 70 geteilt durch den durch­schnitt­lichen Prozentsatz der Verän­derung auch von jedem, der einen Taschen­rechner zu bedienen weiß, errechnet werden. Die Jahre bis sich die schon heute zu große Welt­be­völ­kerung verdoppelt haben wird gefällig ?

    Minimal = 70 /​1,1(%) = ~64 meint in nur vier­und­sechzig Jahren werden statt Heute 7,4 Milli­arden dann ~14,xx Milli­arden sich mit dem begnügen müssen was wir ihnen übrig lassen werden. Darunter durchaus einige, die schon Heute sich dieses Planeten „erfreuen” ach ja also +80 Millionen (stetig anwachsend !) jährlich mehr.…

    Der „Ener­gie­hunger” wächst ebenfalls expo­nen­tiell und dessen durch­schnitt­liche Prozentsatz ist deutlich höher, was den Zeitpunkt, wann die nächste Verdopplung „fällig” wird, entspre­chend kleiner macht. Die exakte Zahl ist mir z.Z. unbekannt. Was aller­dings immer das Selbe ist, bei einer Verdop­pelung ist stets das Doppelte der bislang berech­neten Summe notwendig.

    Im Klartext sollte die jährliche Stei­gerung des gesamten Ener­gie­be­darfs bei „nur” 2% liegen ergibt 70/​2 = 35 Jahre bist NOCHEINMAL die bis Heute verpul­verte Energie benötigt werden wird. Die Sonne kann das problemlos liefern (ob „wir” das aus Sonne produ­zieren können ist eher zwei­felhaft) doch das dies mit der endlichen fossiler Energie ganz sich NICHT möglich sein wird, sollte egal bei welchem tollen „fossilen Wirkungsgrad” ebenso sicher verstanden werden.…

  3. Florian

    P2G als negative Sekun­där­re­gel­leistung gerade im wind­reichen kann auch ohne Rück­ver­stromung begrenzt Sinn machen, gerade wenn das erzeugte gut spei­cherbare Synthese Gas saisonal versetzt als zunächst Erdgas­bei­mi­schung in BHKW oder Brenn­stoff­zellen Heizungen genutzt werden kann. Auch wäre ein Transport in den Süden in weit­gehend exis­tie­renden Fern­gas­lei­tungen möglich. Den P2G Wirkungsgrad würde ich nicht als KO Kriterium sehen wenn die Alter­native die ( größ­ten­teils vergütete) Abre­gelung erneu­er­barer volatiler Erzeuger wäre.

  4. Jan Gesthuizen

    Für den Strom­markt sehe ich das ähnlich. Aller­dings sehe ich dennoch einen Bedarf für Power-​to-​Gas, wenn auch eher lang­fristig. In vielen Bereichen der Industrie brauchen wir bei unter­schied­lichsten Produk­ti­ons­pro­zessen sehr hohe Tempe­ra­turen, die bisher vor allem durch Verbrennen von Gas gewonnen werden.

    800 °C und mehr erzeugt man ja weder mit Strom besonders effizient, noch mit gängigen erneu­er­baren Tech­no­logien aus dem Heizungs­sektor. Irgendwann wird man auch hier auf fossiles Erdgas verzichten und Biogas steht eben nur sehr begrenzt zur Verfügung. Aber wie gesagt, das ist derzeit wohl eher eine sehr lang­fristige Perspektive.

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