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FRAGE DES MONATS

16. Dezember 2017

Braucht Deutschland Power-to-Gas für die Energiewende?

Power-to-Gas

16. Dezember 2017 by marcelcorneille

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?.

Wir beraten Sie gerne ausführlich zum Thema „Power-to-Gas“:

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Für weitere Fragen des Monats und Rückmeldungen stehen wir gerne zur Verfügung:

  • FragedesMonats@emcel.com

Filed Under: Frage des Monats Tagged With: Energiewende, Gasinfrastruktur, Grünes Gas, Power-to-Gas, Sektorkopplung, Studie

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  • Kontinuierliche Wasserstoffmessung

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  • Wasserstoffverunreinigung

    Wie wirkt sich Wasserstoffverunreinigung auf eine Brennstoffzelle aus?

    16. April 2018 | Die Wasserstoffreinheit für PEM-Brennstoffzellen für Straßenfahrzeuge wird in den Normen SAE J2719, ISO 14687-2 und DIN EN 17124 definiert. Grundsätzlich gilt, dass jede Wasserstoffverunreinigung die Leistung und Lebensdauer des Brennstoffzellensystems beeinträchtigen kann.

  • Umstellung auf Elektrobusse

    Wie ist die Umstellung auf Elektrobusse zielführend und nachhaltig zu realisieren?

    16. März 2018 | Das Interesse von ÖPNV-Unternehmen, ihre Dieselbusflotte auf elektrisch betriebene Busse umzustellen, nimmt zuletzt stark zu. Das bestätigt auch die große Teilnehmerzahl der diesjährigen VDV ElekBu 2018 Fachmesse.

  • Grüner Wasserstoff

    Woher kommt grüner Wasserstoff?

    16. Februar 2018 | Für eine neutrale CO2-Bilanz von Wasserstoffanwendungen ist eine nachhaltige Wasserstoffproduktion entscheidend. Hier bietet die Elektrolyse mit erneuerbarem Strom das größte Zukunftspotential.

  • Grenzwerte Wasserstoffreinheit

    Wie kann Wasserstoffreinheit gemessen werden?

    16. Januar 2018 | Der Energieträger Wasserstoff gewinnt – insbesondere als Treibstoff – immer mehr an Bedeutung. Daher muss die Wasserstoffreinheit möglichst jetzt, in der Phase des Infrastrukturaufbaus, sichergestellt werden.

  • Power-to-Gas

    Braucht Deutschland Power-to-Gas für die Energiewende?

    16. Dezember 2017 | Eine von EMCEL mitverfasste Studie zeigt: Um die ambitionierten Klimaschutzziele der Bundesregierung bei gleichzeitiger Versorgungssicherheit erreichen zu können,

  • Wasserstofftankstelle

    Welche Vorteile bietet die Wasserstoffmobilität?

    16. November 2017 | Wasserstoffmobilität kann wesentlich zum Gelingen der Verkehrswende beitragen, da sie besonders im innerstädtischen Bereich und in Ballungsräumen mit einer einfachen Tankinfrastruktur auskommt.

  • Stromsteuer für Elektrobusse

    Was bringt die Ermäßigung der Stromsteuer für Elektrobusse?

    16. September 2017 | Im Juni 2017 beschloss der Bundestag eine Reduzierung der Stromsteuer für Elektrobusse und Hybridbusse im ÖPNV. Die bedeutendere Entlastung wäre allerdings die Reduzierung der EEG-Umlage, wie sie für elektrische Schienenfahrzeuge bereits existiert.

  • Sicherheit Wasserstofffahrzeug

    Wie sicher sind Wasserstofffahrzeuge?

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  • Brennstoffzellen-Züge

    Welche Vorteile haben Brennstoffzellen-Züge?

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  • Warum sollte man jetzt mit der Erprobung von Elektrobussen beginnen?

    16. Juni 2017 | Es gibt mehrere Motivationen, möglichst bald mit der Erprobung von Elektrobussen zu beginnen. Neben den Vorgaben durch politische Vereinbarungen und Gesetze gibt es auch zweckdienliche Gründe, die für eine zeitnahe Umstellung auf Elektrobusse sprechen.

  • Sektorenkopplung Wasserstoff als Kopplungselement

    Wie dient Wasserstoff der Sektorkopplung?

    16. Mai 2017 | Die Sektorkopplung ist eines der Schlüsselkonzepte der Energiewende. Darunter wird die Vernetzung der drei Sektoren der Energiewirtschaft (Elektrizität, Wärmeversorgung und Mobilität) verstanden. Durch diese Kopplung wird in Zukunft

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