Power-to-Gas : Warum Power-to-Gas der Schlüssel zu einer erfolgreichen Energiewende sein könnte

2017 wurden rund 70 Prozent des Gesamtenergieverbrauchs in Österreich von erneuerbaren Energieträgern gedeckt. Gleichzeitig steigt der Energieverbrauch aber jährlich an. Von 2016 auf 2017 stieg der Verbrauch um rund 2,8 Prozent auf 1.121 Petajoule. Auslöser dafür sind vor allem die Sektoren Industrie und Haushalte.

Damit die Energiewende und der Ausstieg aus den fossilen Brennstoffen gelingen können, braucht es schleunigst Alternativen. Erneuerbare Energien sehr unzuverlässige Energielieferanten. Vor allem in den Wintermonaten, wenn die Sonne nur selten scheint und das Wasser gefriert, sind die Erneuerbaren mit hohen Schwankungen verbunden. Damit trotzdem für eine durchgehende Versorgungssicherheit gesorgt werden kann, müssen neue Speichertechnologien her. Eine davon ist Power-to-Gas.

Power to Gas, kurz auch PtG, ist ein chemischer Prozess, in dem erneuerbare Energie zu Brenngas, meist Methan, umgewandelt wird. Der überschüssige Strom aus den Produktionsspitzen wird dabei mittels Elektrolyse in Wasserstoff umgewandelt. Danach folgt die Methanisierungsstufe, in der aus Wasserstoff und CO2 synthetisches Methan gewonnen wird. Das CO2 kann dabei aus industriellen Prozessen, aus Abwärme oder aus Biogasanlagen genutzt werden. Das Gas kann dann direkt genutzt oder über die Kraft-Wärme-Kopplung in Strom zurückgewandelt werden.

Besonders effizient ist das komplexe Verfahren aber nicht: niedriger Wirkungsgrad und hohe Energieverluste sind die unangenehmen Nebenwirkungen des vermeintlichen Rezepts für höhere Versorgungssicherheit. Vor allem durch ungenutzte Abwärme entstehen hohe Verluste. Bei der reinen Rückverstromung bleibt nur etwa ein Drittel der eingesetzten Energie für die Stromerzeugung verfügbar. Außerdem ist die Speicheroption verglichen mit herkömmlichen Technologien sehr teuer. Branchenkenner glauben deshalb, dass die PtG-Technologie vor dem Jahr 2030 ohnehin nicht wettbewerbsfähig sein wird.

Eine Power to Gas-Technologie ohne die genannten Nachteile will das Rostocker Unternehmen Exytron nun entwickelt haben. Die weltweit patentierte Smart Energy Technology arbeitet mit einem Kreislaufsystem, das besonders effizient sein soll. „Das verwendete CO2 wird im Kreislauf wiederverwendet und kommt dadurch nicht mehr aus dem System heraus. Das ist nicht nur effizienter, sondern auch vollkommen emissionsfrei“, erklärt Exytron-Geschäftsführer Karl-Hermann Busse im HLK-Interview. Auf diese Weise soll ein Nutzungsgrad der zugeführten erneuerbaren Energien von 80 Prozent erreicht werden können.

Die Smart Energy Technology wird dabei vor allem in der Haustechnik verwendet. Kunden von Exytron sind unter anderem die Stadtwerke in Augsburg sowie verschiedene Wohnblock-Betreiber. Je nach den Gegebenheiten des Daches lässt sich die Power to Gas-Technologie teilautonom oder sogar vollautonom mit der eigenen Photovoltaikanlage betreiben. In etwa 500.000 Euro kostet einen Komplettanlage samt Installation und Solarzellen bei Exytron. Das System wird wie ein gewöhnliches Heizsystem meist im Keller installiert. „Unter anderem wird ein 5.000 Quadratmeter großer Wohnblock mit rund 70 Wohnungen durch eine unserer Anlagen mit Strom versorgt“, erklärt Busse.

Damit eine durchgehende Versorgungssicherheit garantiert ist, wird das Exytron-System mit einer Batterie unterstützt. „Bei der Umwandlung von Methan in Strom handelt es sich um einen chemischen Prozess, der natürlich etwas Zeit braucht. Die Batterie dient deshalb als Puffer und kann einen kurzfristig höheren Strombedarf gut überbrücken“, so Busse.

Für Exytron war es ein gutes Jahr und das Unternehmen wächst stark. Das bringt aber auch neue Probleme mit sich: Zusätzliches Personal wird benötigt und die Technologie muss noch weiter ausgebaut werden. Da Banken in Startups oft ein hohes Risiko sehen, setzt Exytron auf die Finanzierung durch Crowdfunding. „Die Banken kennen sich mit den neuen Technologien meist nicht aus und verstehen deshalb das Potenzial dahinter nicht. Deshalb ist es für Startups am besten, sich über Crowdfunding zu finanzieren“, sagt Busse