Erneuerbares Methan: Analyse der CO2-Potenziale für Power-to-Gas Anlagen in Deutschland

Zusammenfassung

Die Transformation des Energieversorgungssystems erfordert neben dem notwendigen Stromnetzausbau, der Erschließung von Lastmanagementpotenzialen und Effizienzsteigerungen zusätzlich den Einsatz von Energiespeichern zur Integration fluktuierender erneuerbarer Energien. Einen technischen Lösungsansatz zur Langzeitspeicherung in der erforderlichen Größenordnung bietet die Umwandlung von regenerativem Strom in den chemischen Energieträger erneuerbares Methan. Vor dem Hintergrund der Notwendigkeit an Langzeitspeichern wird in diesem Beitrag das Konzept der Strom-Gasnetz-Kopplung vorgestellt. Erneuerbares Methan kann sowohl als Speichermedium für eine Stabilisierung der Stromversorgung über die Nutzung von Überschussstrom und der bedarfsgerechten Rückverstromung, als auch als hochenergetischer Brennstoff in den Bereichen Verkehr und Wärme genutzt werden. Zur Herstellung des Speichergases erneuerbares Methan wird neben der zu speichernden elektrischen Energie eine CO2-Quelle benötigt. Vor diesem Hintergrund werden Potenziale und Kosten möglicher CO2-Bezugsquellen analysiert. Die Rolle von Biogasanlagen als eine nachhaltige biogene CO2-Quelle bildet einen Schwerpunkt der Untersuchung. Hierbei werden zwei konzeptionell denkbare Anlagenkombinationen zur Nutzung von biogenem CO2 für die Methanisierung beschrieben und die bestehenden deutschlandweiten CO2-Potenziale aus Biogasanlagen analysiert. Als wichtiger Schritt der Standortfindung für zukünftige Power-to-Gas Anlagen werden abschließend Biogasanlagenstandorte mit geeigneter Anlagengröße als CO2-Produzenten identifiziert und in Korrelation mit hohen flächenbezogenen Einspeisungen elektrischer Energie aus Windenergieanlagen dargestellt.