Fakten zur Beseitigung von Vorurteilen gegen Power to Gas

(Zusammengestellt und kommentiert von Manfred Sturm, Dezember 2015)

Bei allen kursiv geschriebenen Texten handelt es sich um Zitate aus dem  Buch Energiespeicher von Michael Sterner und Ingo Stadler (Springerverlag 2014).  S  .. Seite

Ein Beispiel für die stoffliche Nutzung:

S 412:  Hohes Klimaschutzpotential besitzt das Direktreduktionsverfahren zur Eisenherstellung, welches das CO2 –

intensive Hochofenverfahren ersetzen könnte. Bei dem Direktreduktionsverfahren wird dem Eisenerz (Fe2O3) mithilfe des Wasserstoffs Sauerstoff entzogen. Als Produkte entstehen Roheisen und Wasser. Ein weiterer Vorteil des Direktreduktionsverfahrens ist dass das entstandene Eisen einen Kohlenstoffanteil von weniger als 1% besitzt. Bei dem Hochofenverfahren sind es mehrere Prozent, die anschließend noch zu entfernen sind. ..

S 419: Variante zur Biogmassevergasung

Anstelle des Fermenters kann auch eine Vergasung für feste Biomasse verwendet werden. Unter Wärme- und 
Sauerstoffzufuhr werden Kohlenwasserstoffverbindungen der festen Biomasse in ein Gasgemisch aus CO, H2,
H2O, CH4 und CO2 gespalten. Dieses Gemisch wird nach Gasreinigung und Gaskondtionierung katalytisch in 
Methan umgesetzt. Eine Power to Gasanlage kann für diesen Prozess Sauerstoff und Wasserstoff zur Verfügung
stellen und die Ausbeute der Anlage erhöhen, indem Überschussstrom genutzt wird.

S 420: Biogas kann auch direkt ohne vorhergehende CO2-Antrennung methanisiert werden; … . Das Produktgas aus dem Fermenter wird direkt in die Methanisierung gegeben, wo das CO2 des Bio- oder Klärgases mit dem erneuerbaren 
Wasserstoff zu hochprozentigem Methangas reagieren kann. Die Methanproduktion der Biogasanlage kann über die
Anbindung in das Power-to-Gassystem fast verdoppelt werden. Ferner ist kein zusätzlicher Energieaufwand für die 
Aufbereitung des Biogases mehr notwendig.

Meine Vorbemerkung: Zur Methanisierung wird CO2 benötigt. Es besteht aber die begründete Hoffnung, dass die Energie 
benötigende Abscheidung  aus der Luft nicht nötig ist:Fakten zur Beseitigung von Vorurteilen gegen 
Power to Gas

a) S 422: CO2 Quellen

..  Stahl-, Zement- oder auch Papierfabriken …  . Diese CO2 – Quellen sind sehr günstig. So können auch stoffliche, nicht-energetische CO2-Emissionen reduziert werden.

b) S 421/422: Das Oxyfuel-Konzept (Verbrennen in reiner Sauerstoffatmosphäre) kann auch bei der Verbrennung des
erzeugten Methans in Gaskraftwerken angewendet werden, um einen geschlossenen CO2 – Kreislauf zuschaffen. …., 
denn für eine saubere Verbrennung mit ausschließlich Kohlendioxid und Wasser als Produktgase ist reiner Sauerstoff
nötig, der aus der Elektrolyse gewonnen werden kann. Das bei der Verbrennung entstehende CO2 wird wieder in der Methanisierung recyclet und der CO2-Kreislauf ist klimaneutral geschlossen.

Ich verstehe das so: Es gilt für die

- Elektrolyse   4 H2O => 4 H2 + 2O2  (beide Gase können getrennt aufgefangen werden),

- Methanisierung:  CO2 + 4 H2 => CH4 + 2 H2O

- Verbrennung bei der Verstromung: CH4 + 2 O2 => CO2 + 2 H2O 

Das Abtrennen des CO2 nach der Methanisierung und nach der Verbrennung ist jeweils problemlos möglich. Beim Start wird bei der Methanisierung einmal CO2 von außerhalb bezogen, dann nie mehr. Das Gleiche gilt für die Elektrolyse und H2O.

Einige Angaben zum Wirkungsgrad ( S 425: Tab. 8.30)

Überschrift: Wirkungsgradketten für unterschiedliche Power-to-Gas-Speichersysteme(Quelle: eigene Darstellung,..,
ergänzt um die Rekuperation von Synthesewärme für die Hochtemperatur-Elektrolyse).

Fossiles Erdgas zu Strom (GUD-Kraftwerk): 60%

Strom zu Methan zu Strom (GUD-Kraftwerk) 30% bis 38%.

Meine Bewertung: Beim fossilen Erdgas müssen die Gewinnung, der Transport und die Abscheidung mit der CO2 - 
Verpressung im Boden (Klimaschutz) mit einbezogen werden. Richtig ist deshalb, grob abgeschätzter Wirkungsgrad(statt 60%): 
Fossiles Erdgas zu Strom (GUD-Kraftwerk) ebenfalls: 30% bis 38%.  Ein Schlechtreden von P2Methan ist nicht berechtigt !

S 426: .. Da Power-to-Gas nur in den seltenen Defizitzeiten erneuerbarer Energien zum Einsatz kommt, sind die Wirkungsgradeinbußen akzeptabel.

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