Power-to-Gas – Chemische Speicherung von Überschussstrom

Partner Lehrstuhl für Energiesysteme (Prof. Spliethoff),
Lehrstuhl I für Technische Chemie (Prof. Hinrichsen),
Lehrstuhl für Anlagen- und Prozesstechnik (Prof. Klein),
Lehrstuhl für Technische Elektrochemie (Prof. Gasteiger),
ZAE Bayern
Förderer Munich School of Engineering (MSE)
Zeitraum März 2014 bis März 2015
Ansprechpartner Dr. Tobias Hartmann, Dipl.-Ing. Johannes Winklmaier

Die verstärkte Nutzung Erneuerbarer Energien in Deutschland führt zu einer zunehmenden räumlichen und zeitlichen Entkopplung von Angebot und Nachfrage auf dem Strommarkt. In Zeitpunkten mit deutlichem Angebotsüberschuss werden zur Netzstabilisierung schon heute Windturbinen abgeregelt. Power-to-Gas (PtG) ist eine Technologie, mit welcher diese ungenutzten Strommengen chemisch zwischengespeichert und über das bestehende Erdgasnetz zu den Nachfragezentren transportiert werden können. Dabei wird durch Elektrolyse Wasser mittels Strom in Sauerstoff und Wasserstoff gespalten. Letzterer kann in einem optionalen zweiten Prozessschritt, der Synthese, zu Methanol oder Methan weiterverarbeitet werden. Das synthetische Methan kann ins Erdgasnetz eingespeist werden, womit Power-to-Gas eine der wenigen Speichertechnologien ist, welche sich auch für eine saisonale Stromspeicherung eignen.

Die beteiligten Partner an der Technischen Universität München und dem ZAE Bayern analysieren im Projekt sowohl die einzelnen Prozessschritte auf Technologieebene als auch die gesamte Prozesskette auf Systemebene. Geplant ist dieses Vorhaben dann gemeinsam mit Industriepartnern in einem Nachfolgeprojekt fortzuführen.

Der Lehrstuhl für Erneuerbare und Nachhaltige Energiesysteme untersucht hierbei potentielle Absatzmärkte, Betriebskonzepte, sowie das Einsatzpotential der Technologie und leitet daraus eine Roadmap für Markteinführungsschritte ab.