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Größte Ökostromgasanlage der Welt

Ein Schritt auf dem Weg zur Power-to-Gas-Energiespeicherung ist die soeben in Betrieb gegangene Forschungsanlage mit einer elektrischen Anschlussleistung von 250 kW des Zentrums für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW). Die vom Bundesumweltministerium geförderte und mit der Firma SolarFuel GmbH errichtete Anlage wandelt Ökostrom in Wasserstoff und Methan um. Mit einer möglichen Methanproduktion von bis zu 300 Kubikmetern pro Tag ist sie die größte Anlage ihrer Art weltweit und zehnmal leistungsstärker als die drei Jahre zuvor am ZSW entstandene Versuchsanlage. Damit kommen die Wissenschaftler aus Stuttgart in unmittelbare nähe zur industriellen Anwendung. Während des Betriebs wollen die ZSW-Forscher mit ihren Kollegen vom Fraunhofer IWES und der Firma SolarFuel die Technologie weiter optimieren. Das Hochskalieren künftiger Power-to-Gas-Anlagen im energiewirtschaftlich relevanten Bereich von 1 bis 20 MW soll dadurch erleichtert werden. Auch eine Abschätzung des künftigen Speicherbedarfs soll die Anlage ermöglichen.

Flexibilität ist gefragt

Sie besteht aus einem alkalischen Druckelektrolyseur, einer Methanisierungseinheit sowie dem Prozessleitsystem für die Steuerung und Regelung. "Unsere Forschungsanlage arbeitet dynamisch und intermittierend. Anders als die erste Anlage kann sie flexibel auf das rasch wechselnde Stromangebot aus Wind und Sonne und auf plötzliche Unterbrechungen reagieren", erklärt Dr. Michael Specht, Leiter des ZSW-Fachgebiets Regenerative Energieträger und Verfahren. Für den Mitentwickler der neuen Technologie ist das "eine Bedingung künftiger Energiesysteme mit einem hohen Anteil erneuerbaren Stroms." Ein weiterer Vorteil für die Anwendung: Die Steuerungs- und Regelungstechnik entspricht der Technik künftiger industrieller Großanlagen.

Es geht bald noch viel größer

Bereits nächstes Jahr im Mai wird im niedersächsischen Werlte eine 6-Megawatt-Anlage im Auftrag der Audi AG fertiggestellt, mit der die industriellen Anwendung ausprobiert wird. Die Erfahrungen aus der Forschungsanlage des ZSW werden auch in das "e-gas-Projekt" des Ingolstädter Konzerns einfließen. Insbesondere geht es um die Steuerung des Hoch- und Herunterfahrens wegen des intermittierenden Betriebs aufgrund des schwankenden Ökostromangebots. Audi beziffert den Wirkungsgrad der e-gas-Pilotanlage – vom Windrad zum Methangas – mit etwa 54 Prozent. Bei Nutzung der entstehenden Abwärme durch Kraft-Wärme-Kopplung ist dieser Wert noch deutlich steigerbar. Für spätere Ausbaustufen sei laut Audi ein Wirkungsgrad von über 60 Prozent das Ziel. (fpi)