12.02.2015, 11:25 Uhr

Power-to-Gas-Anlage übertrifft erwarteten Wirkungsgrad

München / Frankfurt am Main – Die Thüga-Gruppe hat bei ihrer neuen Power-to-Gas- oder Strom-zu-Gas-Anlage in Frankfurt am Main erste Belastungstests durchgeführt. Mit den Ergebnissen ist die Stadtwerke-Kooperation höchst zufrieden.

„Unsere Strom zu Gas-Anlage hat die Erwartungen beim Wirkungsgrad übertroffen“, kommentiert Michael Riechel, Sprecher des Vorstands der Thüga AG, die ersten Test-Ergebnisse. Wie die Thüga mitteilt, habe die Gesamtanlage in ihrem relevanten Lastbereich zwischen 50 und circa 325 Kilowatt - von der Stromentnahme bis zur Gaseinspeisung - einen Wirkungsgrad von bis zu 77 Prozent erreicht, bezogen auf den Brennwert.

Verzicht auf Verdichter sorgt für hohe Wirkungsgrade

„Ein Grund für den hohen Wirkungsgrad ist auch die Tatsache, dass wir direkt in das Gasverteilnetz einspeisen und damit auf einen Verdichter verzichten können“, erklärt Riechel weiter. Gemeinsam mit dem European Institute for Energy Research und der DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut führt die Thüga Strom zu Gas-Projektplattform aktuell den Belastungstest durch. Analysiert werden Wirkungsgrad, Regelgeschwindigkeit, Lastverhalten und die Gasqualität. „Die Ergebnisse sind besonders interessant, da es sich bundesweit um die erste Anlage handelt, die in Wasserstoff umgewandelten Strom ins Gasverteilnetz einspeist. Und auch für den Protonen-Austausch-Membran Elektrolyseur, Kernstück der Anlage, ist das ein neues Einsatzgebiet“, erläutert Riechel. Die Anlage steht im Netzgebiet der Netzdienste Rhein-Main in Frankfurt am Main.

Anlage eignet sich zur Teilnahme am Regelenergiemarkt

Bei der Regelbarkeit erreichte der Elektrolyseur der Firma ITM Power ebefalls gute Werte. Er kann demnach sehr schnell hoch und herunter geschaltet werden, so die Thüga. Damit könne die Anlage auch auf veränderte Lastsituationen im Netz reagieren und erfülle die Voraussetzungen, um am Markt für Sekundärregelleistung teilzunehmen. Wenn sich zu viel Strom im Netz befindet, kann die Power-to-Gas-Anlage die Lastabnahme des Elektrolyseurs auf Anforderung des Übertragungsnetzbetreibers erhöhen. Die Anlage nimmt dann den Strom auf und wandelt ihn in Wasserstoff um. So trägt sie auch zur Stabilität des Stromnetzes bei. Die Präqualifizierung für die Teilnahme an diesem speziellen Markt für Sekundärregelleistung laufe bereits, so die Thüga.

Integration der Anlage in ein intelligentes Energiesystem

Neben der Analyse der Anlage steht während der Betriebsphase im Zeitraum 2014 bis 2016 auch im Fokus, wie die Anlage künftig in ein zunehmend intelligentes Energiesystem integriert werden kann. „Wir wollen die Anlage für die Dauer eines Demonstrationsbetriebes so einbinden, dass sie aktiv dazu beiträgt, die Unterschiede zwischen Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien und Stromverbrauch auszugleichen“, erklärt Riechel. Dafür entwickelt das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme eine Software für eine entsprechende Echtzeit-Steuerung.

Gasverteilnetze als Batterie der Zukunft

Nach einer Analyse der Thüga könnte der Speicherbedarf 2020 bei 17 Terawattstunden (TWh) und 2050 bereits bei 50 TWh liegen. Die Gasverteilnetze könnten diese Mengen komplett aufnehmen. „Unsere Gasverteilnetze könnten somit die Batterie der Zukunft sein“, so Riechel. Die Demonstrationsanlage der Thüga Strom-zu-Gas-Projektplattform wird vom hessischen Ministerium für Wirtschaft, Energie, Verkehr und Landesentwicklung sowie der Europäischen Union gefördert.

In einer Projektplattform bündeln 13 Unternehmen der Thüga-Gruppe ihr Know-how und Kapital, um gemeinsam in die Entwicklung der Strom zu Gas-Speichertechnologie zu investieren. Im Fokus steht die Prüfung der Praxistauglichkeit der Strom-zu-Gas-Technologie. Die Anlage in Frankfurt wandelt Strom in Wasserstoff um und speichert diesen dann in das Gasverteilnetz ein. Insgesamt werden über 1,5 Millionen Euro investiert.