Das grosse Energie-Puzzle wird in Villigen zusammengesetzt

Es ist sei ein grosser Schritt in Richtung Energiestrategie 2050, heisst es am Paul Scherrer Institut in Villigen. Die Forschungsanstalt nimmt am Mittwoch mit der ESI-Plattform eine neue Anlage in Betrieb, mit der die Speicherung grosser Energiemengen auf eine rentable Basis gebracht werden soll.

Es ist eines der grossen Probleme der Energiezukunft: Wie lassen sich grosse Mengen von unregelmässig anfallendem Strom aus erneuerbaren Energiequellen speichern? Geforscht wird an dieser Fragestellung schon lange, nun möchte das Aargauer Paul Scherrer Institut den nächsten grossen Schritt machen.

Im Sommer zu viel und im Winter zu wenig

Bei erneuerbaren Energieträgern wie zum Beispiel Sonne oder Wind stellt sich das Problem, dass der Strom unregelmässig anfällt. Während Wasser- oder Atomstrom konstant ins Netz eingespeist werden kann, schwankt die erneuerbare Energie je nach Tages- oder Jahreszeit. «Wir wollen aber die Stromversorgung so sicherstellen, dass sich niemand dazu Gedanken machen muss», sagt Peter Jansohn, Leiter Energy Systems Integration des PSI.

Jansohn erklärt die Ausgangslage folgendermassen: «Wir haben heute schon das Problem, dass wir im Winter zu wenig und im Sommer zu viel Strom zur Verfügung haben», erklärt Jansohn die Ausgangslage. Die Lösung für das Problem seien vor allem grosse Speicherkapazitäten für Energie. Denn könne man die überschüssige Energie im Sommer abspeichern, dann könne man im Winter darauf zurückgreifen.

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Bildlegende: Schematische Darstellung der ESI-Plattform, die modular aufgebaut ist und sich je nach Anforderung spezifizieren lässt. zvg: Paul Scherrer Institut

Die Puzzleteile zusammenfügen

Energiespeicher im grosse Stil sind allerdings eine komplizierte Sache. Das PSI setzt nun auf eine verfeinerte Variante der Power-to-Gas-Technologie. Dabei wird elektrische in chemische Energie umgewandelt, oder einfacher gesagt: Aus Strom wird Gas, das dann in Tanks gelagert werden kann.

Im Zentrum steht dabei Wasserstoff, der mittels strombetriebener Elektrolyse aus Wasser gewonnen wird. An dieser Form der Energiespeicherung forscht man – nicht nur am PSI – schon lange. Der Clou an der neuen ESI-Plattform ist nun, dass man nicht nur auf Wasserstoff, sondern auch auf andere Gase zurückgreifen kann. Durch diese Möglichkeit verschiedener Betriebsweisen, unterscheide sich ESI von anderen Power-to-Gas-Anlagen, schreibt das PSI. Und genau davon soll man profitieren.

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Bildlegende: Am PSI in Villigen soll der Weg in die Energiezukunft geebnet werden. Keystone

Schon nahe an der rentablen industriellen Produktion

Auf der neuen ESI-Plattform sollen Produzenten nachhaltiger Energie – zum Beispiel Solarkraftwerke – nach ihren Bedürfnissen erforschen können, was für eine Speicher- und spätere Stromtransformationslösung für sie optimal wäre. Beim PS weist man zudem auf die Möglichkeit hin, dass Wasserstoff auch für Brennstoffzellen und damit für den Antrieb von Verkehrsmitteln gebraucht werden kann.

Zwar handelt es sich bei der ESI-Plattform um eine Versuchsanlage. Doch PSI-Fachmann Peter Jansohn betont, dass man bezüglich Grösse schon nahe an einer industriellen Anlage sei. Und man wolle schon bald eine rentable Grossanlage im Megawatt-Bereich in Betrieb nehmen «Es wäre eher enttäuschend, wenn erst in zehn Jahren so eine industrielle Anlage angedacht würde, wir wollen zügig vorwärts machen.»