Wer eine Power-to-Gas-Anlage plant, sollte sich vor allem über eine Sache Gedanken machen: ihren Standort. Denn bei der Planung von Power-to-Gas-Anlagen entscheidet die Auswahl eines günstigen Standorts maßgeblich darüber, wie störungsfrei und wirtschaftlich diese auf lange Sicht läuft. Dabei gilt es, einige entscheidende Power-to-Gas-Kriterien zu berücksichtigen.

Welche das ganz konkret sind, was das für den Betrieb Ihrer Anlage bedeutet und wieso Power-to-Gas eine wertvolle Investition in die Zukunft ist, erfahren Sie in diesem Beitrag.

Die grundlegenden Power-to-Gas-Kriterien – das steckt hinter dem System

Als Umwandlungstechnologie dient Power-to-Gas der Speicherung von Energie sowie der Sektorenkopplung. In einem chemischen Prozess wird dabei durch Wasserelektrolyse (und ggf. durch eine nachgeschaltete Methanisierung) unter Zuhilfenahme von erneuerbarem Strom ein Brenngas hergestellt. Allgemein gilt es dabei, zwischen zwei Varianten zu unterscheiden: Power-to-H2 (Wasserstoff) und Power-to-CH4 (Methan).

Während Power-to-H2 das Edukt Wasser (H2O) unter Einsatz von Energie in der Elektrolyse in die Produkte Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) aufgespaltet und dabei Wasserstoff produziert, setzt Power-to-CH4 auf eine nachgeschaltete Methanisierung von zuvor gewonnenem Wasserstoff. Auf diese Weise reagieren Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid zu Methan (CH4) und Wasser (H2O). Sind alle Power-to-Gas-Kriterien stimmig, passiert also reine Chemie: Ausgangsstoffe reagieren unter Energieeinsatz zu Endprodukten.

Mit diesen Eigenschaften kann Power-to-Gas wirklich überzeugen

Power-to-Gas kann mit einer ganz großen Besonderheit punkten: Hiermit lässt sich Strom aus erneuerbaren Energien sektorenübergreifend speichern und bedarfsgerecht sowie zeitlich entkoppelt an anderer Stelle wieder Einsetzen. Anders gesagt, hat Power-to-Gas also die Fähigkeit, Strom aus erneuerbaren Energien langfristig haltbar zu machen.

Der entscheidende Pluspunkt dabei? Mittels Power-to-Gas lässt sich zum Beispiel Gas (Wasserstoff und/oder Methan) aus Strom erzeugen. Dieses kann dann wiederum beispielsweise ein erdgasbetriebenes Fahrzeug antreiben oder in einer Gastherme Wärme erzeugen. Darüber hinaus ist es möglich, das Gas in BHKW-Anlagen oder Gasturbinenkraftwerken wieder zu verstromen. Doch dafür müssen alle Power-to-Gas-Kriterien stimmen.

Anlagenplanung: Diese Kriterien für Power-To-Gas müssen stimmen!

Was im ersten Moment vielleicht einfach klingt, kann sich in der Praxis schnell als deutlich schwieriger herausstellen. Gemeint ist eines der wichtigsten Kriterien – die Wahl des passenden Standorts der Power-to-Gas-Anlage. Denn die Standortwahl hat entscheidenden Einfluss auf die Kosten und damit auch auf die Wirtschaftlichkeit einer Power-to-Gas-Anlage. Hierbei spielen sowohl die Gegebenheiten im Strom- sowie im Gasnetz eine wichtige Rolle, als auch die Nähe zu einer Kohlestoffdioxidquelle. Doch das ist längst nicht alles. Die folgenden sechs Faktoren sollten Sie auf jeden Fall im Kopf haben:

1. Ein vorhandenes Gasnetz zur Einspeisung von Wasserstoff oder Methan

Mittels Power-to-Gas entstehen Wasserstoff und/oder Methan. Und wenn diese einmal da sind, müssen sie auch irgendwo hin, wo sie nutzbar sind. Deswegen gehört ein vorhandenes Gasnetz zu den wichtigsten Power-to-Gas-Kriterien. Denn das ist die notwendige Voraussetzung, um die entstehenden Gase verfügbar und nutzbar machen zu können.

2. Die Nähe zu Speichermöglichkeiten von Wasserstoff und Methan

Das vorhandene Gasnetz ist gerade nicht verfügbar? Dann ist es von großem Vorteil, wenn Ihre Power-to-Gas-Anlage in der Nähe von Speichern für Wasserstoff und Methan steht. So lassen sich die entstandenen Produkte zumindest für eine Weile „aufbewahren“. Auch das kann ein entscheidendes Kriterium sein.

3. Die Nähe zu Biogasanlagen oder anderen CO2-Quellen

Für die Methanisierung der Power-to-CH4-Methode ist Kohlenstoffdioxid erforderlich. Gut, wenn dieses schnell und einfach verfügbar ist. Vorteilhaft ist es deswegen, wenn die Nähe zu CO2-Quellen, wie zum Beispiel Biogasanlagen, gewährleistet ist – eines der wichtigsten Power-to-Gas-Kriterien.

4. Die Nähe zu erneuerbaren Stromquellen

Irgendwo muss der Strom, aus dem mittels Power-to-Gas Methan und Wasserstoff herstellt wird, herkommen. Praktisch, wenn Sie auch hier eines der entscheidenden Power-to-Gas-Kriterien erfüllen können: die Nähe zu erneuerbaren Stromquellen. Denn je kürzer die Wege, auf denen der Strom fließt, desto besser für die Umwelt.

5. Abnehmer für Nebenprodukte

Die Power-to-Gas-Methode setzt immer auch Wärme und Sauerstoff frei. Damit diese nicht einfach ungenutzt verschwendet werden, zählen auch Abnehmer für diese Nebenprodukte zu den nicht zu vernachlässigenden Power-to-Gas-Kriterien. Denn je mehr Produkte aus Ihrer Anlage Sie verwerten können, umso besser.

6. Die Nähe zu Industrieanalagen als direkte Abnehmer für Wasserstoff und Methan

Wasserstoff und Methan eignen sich perfekt für einen Einsatz in der Industrie. Deswegen zählt die Nähe zu industriellen Betrieben, die eines oder beide Produkte abnehmen können, ebenfalls zu den wichtigen Punkten, die am Standort für Ihre Anlage stimmen sollten. Denn auch hier gilt: Je kürzer die Transportwege, desto besser.

Power-to-Gas for future – das sind die größten Potenziale und die Herausforderungen

Sie finden, dass ganz schön viele Power-to-Gas-Kriterien für den erfolgreichen Betrieb einer Anlage stimmen müssen? Das ist richtig. Keine Frage, dass das auf den ersten Blick vielleicht abschreckend wirkt. Immerhin gibt es in Deutschland bisher wenige Standorte, die sämtliche Kriterien erfüllen. So laufen heute nahezu alle Anlagen, die die Technologie bereits nutzen, erst einmal nur als Pilotanlagen. Denn das bloße Vorhandensein einer vielversprechenden Technik nutzt (noch) wenig – zumindest, solange die politischen, räumlichen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen als Bremse fungieren.

Dennoch sollte Sie das nicht abschreckend. Denn auch wenn nicht alle Power-to-Gas-Kriterien erfüllt sind, hat diese Methode ein großes Potenzial, um Systemaufgaben bei der Energiewende zu übernehmen. So gibt es für die Zukunft zum Beispiel den Plan, dass das mittels Power-to-Gas erzeugte Synthese-Gas, die fossilen Brenngase auf natürliche Weise substituieren kann. Ein Einsatz dieser Gase ist dabei nicht nur für die Industrie denkbar, sondern auch überall dort, wo Brenngase genutzt werden. Und wenn alle Power-to-Gas-Kriterien stimmen, kann diese Technologie ein toller Weg sein, um Gase umweltfreundlicher und klimaschonender zu machen.

Entscheidend ist darüber hinaus, dass Power-to-Gas eine Speicheroption für Strom ist und die Möglichkeit zur Sektorenkopplung bietet. Auf diese Weise können langfristig im Gasnetz gespeicherter Wasserstoff oder aber Methan die erneuerbaren Energien optimal unterstützen. Sind alle Power-to-Gas-Kriterien stimmig, kann das ein wichtiger Schritt in Richtung mehr Klimaschutz sein.