Power-to-Gas
Technologie zur Umwandlung von überschüssigem Strom in speicherbares Gas wie Wasserstoff oder Methan.
Was ist Power-to-Gas?
Power-to-Gas (P2G) ist ein Verfahren zur Umwandlung von elektrischer Energie in chemische Energie in Form von Wasserstoff oder synthetischem Methan. Es dient als Langzeitspeicher für überschüssigen Strom aus erneuerbaren Quellen.
Funktionsweise
Elektrolyse (Power-to-Hydrogen)
1. Stromzufuhr: Überschüssiger Strom wird genutzt
2. Wasserspaltung: H₂O → 2H₂ + O₂
3. Wasserstoff: Kann gespeichert oder direkt genutzt werden
Methanisierung (Power-to-Methane)
1. Sabatier-Reaktion: CO₂ + 4H₂ → CH₄ + 2H₂O
2. Synthetisches Erdgas: Kann ins Gasnetz eingespeist werden
Wirkungsgrade
| Pfad | Wirkungsgrad |
|---|---|
| Strom → Wasserstoff | 70-80% |
| Strom → Methan | 55-65% |
| Strom → Strom (Rückverstromung) | 35-45% |
Vorteile
- Langzeitspeicherung: Saisonale Speicherung möglich
- Große Kapazitäten: Erdgasnetz als Speicher nutzbar
- Sektorkopplung: Verbindung Strom-Wärme-Mobilität
- CO₂-Nutzung: Bei Methanisierung wird CO₂ gebunden
Anwendungsbereiche
1. Industrie: Prozesswärme, Rohstoff
2. Mobilität: Wasserstoff-Fahrzeuge
3. Wärme: Einspeisung ins Gasnetz
4. Rückverstromung: Bei Strommangel
Vergleich mit Batteriespeichern
| Kriterium | Batterie | Power-to-Gas |
|---|---|---|
| Wirkungsgrad | 85-95% | 35-65% |
| Speicherdauer | Stunden-Tage | Wochen-Monate |
| Kosten/kWh | Mittel | Hoch |
| Skalierbarkeit | Begrenzt | Sehr gut |
Power-to-Gas ergänzt Batteriespeicher für die Langzeitspeicherung.