Power-to-Gas: Nicht nur poli­ti­sche Sack­gasse

PtG-Anlage des Stadtwerkeverbundes Thüga. Foto: Mainova / Joachim Storch Power to Gas, PtG, P2G, Shell, Wasserstoff
PtG-Anlage des Stadtwerkeverbundes Thüga. Foto: Mainova / Joachim Storch

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.

4 Kommentare

  1. 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. 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. 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. 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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