Eine von EMCEL mitverfasste Studie zeigt: Um die ambitionierten Klimaschutzziele der Bundesregierung bei gleichzeitiger Versorgungssicherheit erreichen zu können, ist eine umfassende Sektorkopplung mittels Power-to-Gas sowie die Nutzung der bestehenden Gasinfrastruktur erforderlich.
Als Bindeglied zwischen den Sektoren Elektrizität, Wärmeversorgung und Mobilität kann Power-to-Gas überschüssige erneuerbar erzeugte Energie in Gas umwandeln. Dieses „Grüne Gas“ (Wasserstoff und synthetisches Methan) kann anschließend in Gasspeichern eingespeichert oder ins Gasnetz eingespeist werden. Nur so ist eine saisonale Speicherung der erneuerbaren Energie möglich. Die Nutzung der bestehenden Gasinfrastruktur bietet zudem erhebliche volkswirtschaftliche Vorteile.
Nutzung der Gasinfrastruktur für Grünes Gas bietet einige Vorteile
Vor diesem Hintergrund hat die Vereinigung der Fernleitungsnetzbetreiber (FNB Gas e.V.) Frontier Economics, IAEW, 4 Management und EMCEL beauftragt zu untersuchen, welchen Wert die Gasinfrastruktur für die Energiewende in Deutschland langfristig haben kann. Bezogen auf eine 95%-ige CO2-Emissionsreduktion bis zum Jahr 2050 sind hierfür drei Szenarien analysiert worden.
„Nur Strom“: Die Verbindung zwischen Energieerzeugung und –verbrauch erfolgt ausschließlich durch Stromnetze und –speicher. Eine Gasinfrastruktur wird in diesem Fall nicht benötigt.
„Strom und Gasspeicher“: Der Energietransport zum Endverbraucher erfolgt ebenfalls ausschließlich über Stromnetze. Jedoch besteht zusätzlich die Möglichkeit, Strom gasförmig zwischenzuspeichern und in Gaskraftwerken rückzuverstromen („Power-to-Gas-to-Power“).
„Strom und Grünes Gas“: Parallel zum Stromnetz wird die bestehende Gasinfrastruktur zum Energietransport weiterhin genutzt. Hierfür wird „Grünes Gas“ in Power-to-Gas-Anlagen in Deutschland auf Basis von erneuerbarem Strom erzeugt.
Das Ergebnis der Analyse zeigt einige erhebliche Vorteile des Szenarios „Strom und Grünes Gas“ gegenüber einer Welt ohne Nutzung der Gasnetze. So bietet dieses Szenario ein jährliches Einsparpotential von ca. 12,0 Mrd. EUR, da Investitionen in Stromnetze und Endanwendungsgeräte vermieden werden. Eine Verringerung des Stromnetzausbaus, in Kombination mit der Tatsache, dass die Gasnetze bereits existieren und unterirdisch verlegt sind, kann zudem wesentlich zur Akzeptanz der Energiewende beitragen.
Verwandte Studien bestätigen die Unerlässlichkeit von Power-to-Gas
Das „Nur Strom“-Szenario gilt als unrealistisch und prohibitiv teuer, da aufgrund der Saisonalität der Energienachfrage – speziell im Wärmesektor – das 800-fache der heutigen Stromspeicherkapazität nötig wäre. Darüber hinaus fehlen bislang Technologieoptionen für eine langfristige saisonale Stromspeicherung (außer Power-to-Gas), so dass insgesamt erheblich höhere Stromerzeugungs-kapazitäten benötigt würden. Dies bestätigen auch weitere aktuelle Studien von Energy Brainpool und Enervis.
Studie: Der Wert der Gasinfrastruktur für die Energiewende in Deutschland, Frontier Economics, 2017
Hinweis: Wasserstoff kommt als Kopplungselement eine enorme Bedeutung zu. Lesen Sie hierzu unsere Frage des Monats Wie dient Wasserstoff der Sektorkopplung?.
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