Viessmann-Tochterunternehmen stellt biologisches Verfahren zur Erzeugung von Methan vor

Biogasanlagen als „Stromspeicher“

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Wohin mit den riesigen Mengen an Überschussstrom – wenn bei Sonnenschein und Wind von den Photovoltaik- und den Windkraftanlagen mehr Strom produziert als benötigt wird und auch gespeichert werden kann. Pumpspeicherwerke sind eine Variante, die zur Viessmann-Gruppe gehörende Firma „Microbenergy“ hat diese Woche ein neues Modell vorgestellt.

Allendorf/Eder - Wohin mit dem „grünen Strom“, solange er nicht benötigt wird? Die Firma Microbenergy hat eine Lösung: Das für die Umwandlung von Wasserstoff in Methan benötigte Kohlendioxid wird aus Biogasanlagen entnommen, und dort wird das Gas mit fast 100-prozentigem Methangehalt auch gespeichert, bis es bei Bedarf als Strom ins Netz eingespeist wird.

Der zunehmende Ausbau von Windkraft- und Photovoltaikanlagen führt in Deutschland zu stark schwankenden Strommengen. In wind- und sonnenreichen Zeiten fallen immer größer werdende Mengen an Überschussstrom an, die nicht ins Netz eingespeist oder gespeichert werden können.

Mit der von der Bundesregierung beschlossenen Energiewende werden zudem die verbliebenen Kernkraftwerke schon innerhalb weniger Jahre abgeschaltet. Sie haben bisher einen großen Teil der Grundlast getragen. Die Erzeugungskapazitäten aus fossilen Brennstoffen werden darüber hinaus wegen ihrer Endlichkeit langfristig immer mehr zurückgehen, so dass sich Lücken in der Energieversorgung ergeben können.

Frage der Speicherkapazität

Die Schaffung von Speicherkapazitäten, die Energie dann aufnehmen können, wenn sie anfällt, und wieder abgeben, wenn Bedarf auftritt, ist deshalb eine Voraussetzung für das Gelingen der Energiewende - darin sind sich die Experten einig.

Eine vielversprechende Möglichkeit zur Speicherung von elektrischer Überschussenergie aus regenerativen Energiequellen ist die Erzeugung von gasförmigen Brennstoffen, bekannt unter dem Begriff „Power to Gas“. In einem ersten Schritt wird mit überschüssigem Strom aus Wasser Wasserstoff erzeugt, der im Gasnetz mit einem Anteil von zwei bis fünf Prozent gespeichert wird.

Als ein noch besser geeigneter chemischer Energieträger mit hoher Energiedichte bietet sich Methan an - aufgrund der nahezu 100-prozentigen Kompatibilität zu Erdgas und des deutschlandweit vorhandenen Gasnetzes mit seinen angeschlossenen Speichern. Ein neues biologisches Verfahren zur Methanherstellung stellte der Geschäftsführer des zur Viessmann-Gruppe gehörenden Unternehmens „Microbenergy“, Ulrich Schmack, während einer Strategiekonferenz der Deutschen Energieagentur in Berlin vor.

Das Verfahren funktioniert folgendermaßen: Der Überschussstrom aus Windkraft oder Photovoltaik wird in einer Elektrolyse verwendet, um aus Wasser Wasserstoff herzustellen. Der Wasserstoff wird anschließend in einem biologischen Verfahren in Methan umgewandelt. Das dazu benötigte Kohlendioxid kann beliebigen Ursprungs sein. Aus energiewirtschaftlichen Gründen bieten sich laut Schmack Biogasanlagen als eine hocheffiziente CO2-Quelle an.

Doppeltes Speichervolumen

Die Kopplung von Biogasanlagen mit der „Power to Gas“-Technologie könnte das aktuell verfügbare, dezentrale Speichervolumen verdoppeln, indem das im Biogas enthaltene Kohlendioxid mit aus Überschussstrom elektrolytisch erzeugtem Wasserstoff von Mikroorganismen methanisiert wird.

Der Methangehalt im Biogas wird durch das biologische Verfahren von durchschnittlich 53 auf annähernd 100 Prozent gesteigert. Bei Biogasanlagen, die Strom ins öffentliche Netz einspeisen, kann dieses angereicherte Gas zunächst zwischengespeichert, in Zeiten höheren Strombedarfs verwertet und zum Ausgleich tagesrhythmischer Schwankungen genutzt werden.

Zur Langzeitspeicherung von elektrischer Energie über Wochen und Monate bietet sich die Einspeisung des aus Strom erzeugten Methans als „SNG“, Synthetic Natural Gas, in das Erdgasnetz an. Der dazu nötige biologische Prozess der Methanisierung läuft im Biogasprozess als Nebenreaktion ab. Das biologische Verfahren hat zudem gegenüber dem technisch möglichen chemischen Verfahren den Vorteil, dass es ohne die dort benötigten ho-hen Temperaturen und Drücke auskommt. (r)

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