Sonnenenergie als Gas speichern

Wie speichert man Wind- und Solarstrom am besten? Das ist eine der zentralen Fragen bei der Energiewende. Markus Friedl, Leiter des Instituts für Energietechnik an der Hochschule Rapperswil, hat eine Antwort. Man stellt mit elektrischem Strom Methan her und speichert es im Erdgasnetz.

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Bildlegende: Wie den überschüssigen Solarstrom speichern? Die Antwort: mit Methan-Gas, das sich mit Sonnenenergie aus Wasser und Kohlendioxid herstellen lässt. Keystone

«Power-to-Gas» – so heisst die Technologie, mit der man überschüssigen elektrischen Strom in speicherbares Methan-Gas umwandeln kann. Forscher der Hochschule Rapperswil demonstrieren heute Schweizer Fachleuten und den Medien eine Pilot-Anlage.

Das Verfahren ist so einfach wie genial. Man nehme die drei Bestandteile Sonnen- oder Windenergie, Wasser und Kohlendioxid (CO2). Daraus stellt man in einem zweistufigen Prozess Methan her. Zuerst trennt der elektrische Strom Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff auf. Dann lässt man den Wasserstoff mit CO2 reagieren, es entsteht synthetisches Methan.

Das Gas kann man dann in die bestehende Erdgas-Infrastruktur einspeisen, denn Erdgas besteht zum grössten Teil aus Methan. Es lässt sich problemlos über Monate speichern und als Treibstoff oder zum Heizen verwenden – und kann so eines der grossen Probleme bei der Energiewende lösen helfen: die Speicherung von elektrischer Energie.

Die Energiewende verlangt nach Stromspeichern

Für Markus Friedl, Leiter des Instituts für Energietechnik an der Hochschule Rapperswil, gibt es keinen Weg an der Energiewende vorbei: «Unsere fossilen Energieträger sind beschränkt, die Atomkraftwerke stellen wir früher oder später ab. Da müssen wir ganz auf erneuerbare Energien setzen.» Das grosse Problem bei den heute wichtigsten Quellen Sonne und Wind ist, dass sie nicht dann anfallen, wenn am meisten elektrischer Strom gebraucht wird. Das heisst: Es braucht Speichermöglichkeiten, und zwar zusätzlich zu Batterien/Akkus oder Pumpspeicher-Kraftwerken.

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Bildlegende: Markus Friedl: Der Professor der Hochschule Rapperswil will die Technologie «Power-to-Gas» in der Schweiz weiter entwickeln. SRF

Methan als Treibstoff für Erdgas-Autos

Markus Friedl hat gehandelt. Mit der neu installierten Pilot-Anlage will er das Know-how in der Schweiz bekannt machen und mit verschiedenen Partnern weiterentwickeln.

Die Technologie stammt aus Deutschland. Die Firma «Etogas» aus Stuttgart hat bereits eine erste industrielle Anlage gebaut, im Auftrag des Autoherstellers Audi. Sie steht in Werlte in Nord-Deutschland. Mit dem synthetischen Methan aus dieser 6-Megawatt-Anlage können Erdgas-Autos pro Jahr rund 20 Millionen Kilometer zurücklegen.

In der Schweiz ist man noch nicht so weit. Das Ziel von Friedl ist aber, dass bis 2017 mindestens eine Power-to-Gas-Anlage mit einer Leistung von einem Megawatt erstellt wird. Das würde für fünfzig Tankfüllungen mit synthetischem Methan pro Tag reichen.

Die Vision vom geschlossenen CO2-Kreislauf

Was das Power-to-Gas-Verfahren zusätzlich attraktiv macht: Das CO2, das für die Produktion des Methans benötigt wird, kann man direkt aus der Luft herausfiltern. Die Technologie wurde vom Zürcher Start-up-Unternehmen «Climeworks AG» entwickelt, einem der Partner der Rapperswiler Ingenieure. Die Zürcher Jungunternehmer sind gerade daran, erste CO2-Filter in industriellem Massstab zu bauen.

Diese Zusammenarbeit könnte in Zukunft einen geschlossenen CO2-Kreislauf ermöglichen. Das klimaschädigende Kohlendioxid, das die Erdgas-Autos ausstossen, kann der Luft wieder entzogen und für die Produktion des Treibstoffs Methan verwendet werden. Zwar sind Benzin oder natürliches Erdgas aus der Pipeline noch weit billiger als das synthetische Methan. Doch für Markus Friedl ist Power-to-Gas kombiniert mit CO2 aus der Luft eine realistische Alternative: «Wenn die fossilen Energieträger teurer werden, dann wird die Produktion von erneuerbarem Methan eine attraktive Alternative.»

Sendungsbeitrag zu diesem Artikel

  • Treibstoff mit CO2 aus der Luft

    Aus Einstein vom 5.2.2015

    Autofahren ohne CO2-Emissionen: An der Hochschule Rapperswil geht eine Anlage in Betrieb, die aus Solarstrom, Wasser und CO2 Methan-Gas produziert. Methan dient als Treibstoff für Erdgas-Autos. Das Besondere: Das eingesetzte CO2 wurde zuvor mit einer weiteren Anlage aus der Luft herausgefiltert.