Underground Sun Storage: Erneuerbare Energie untertage speichern

Der zunehmende Ausbau der erneuerbaren Energiegewinnung aus Sonne und Wind erfordert zukunftsweisende saisonale Speicherlösungen. Untertage-Gasspeicher sind bereits heute sichere und verlässliche großvolumige Energiespeicher. Die Power-to-Gas-Technologie macht die Umwandlung überschüssiger elektrischer Energie in Wasserstoff bzw. synthetisches Methan möglich. Im Forschungsprojekt 'Underground Sun Storage' wird die Speicherfähigkeit von Wasserstoff als Beimengung zu Erdgas/synthetischem Methan in Porenlagerstätten erforscht.

Mit steigenden Anteilen der Energieversorgung durch volatile erneuerbare Energiequellen wie Wind und Solar steigt auch der Bedarf an Speichermöglichkeiten, um Schwankungen ausgleichen zu können. Ein weit verbreiteter Ansatz zur Lösung ist die Power-to-Gas-Technologie. Überschüsse aus der Produktion erneuerbarer Energie werden durch Elektrolyse in Wasserstoff umgewandelt und sind dadurch im Erdgassystem speicherbar. Die Wasserstofftoleranz der Erdgasinfrastruktur ist Thema zahlreicher Untersuchungen, dort konnten Ergebnisse erzielt werden, die einen Wasserstoffanteil im einstelligen Prozentbereich plausibel erscheinen lassen [1, 2]. Für Untertage-Gasspeicher und hier insbesondere Porenspeicher hingegen liegen noch keine Untersuchungen oder bestenfalls Literaturstudien vor (Abb. 1).

Diese Literaturstudien beziehen sich einerseits auf die Erfahrungen aus der Stadtgaszeit, andererseits werden Analogieschlüsse aus verwandten Fragestellungen, z. B. der CO2-Speicherung, gezogen. Hinsichtlich der Materialforschung liegen Beispiele aus der reinen Wasserstofftechnologie vor [3, 4, 5]. Diese Studien sind daher nicht geeignet, konkrete Antworten auf die Frage der Wasserstofftoleranz der Untertage-Gasspeicher zu geben.


[1] DVGW (2013): Studie: Entwicklung von modularen Konzepten zur Erzeugung, Speicherung und Einspeisung von Wasserstoff und Methan ins Erdgasnetz.
[2] GERG (2013): GERG Project 'Admissible Hydrogen Concentrations in Natural Gas Systems” aka 'Hydrogen in Pipeline Systems' (HIPS); FINAL REPORT.
[3] DGMK Projekt 752 (2014): 'The influence of hydrogen on subsurface storages”.
[4] DGMK Projekt 756 (2013): 'The influence of bio-methane and hydrogen on Microbiology in Subsurface Storages”.
[5] Schulze K.; Wallbrecht J.; Bauer S.; Höcher T. (2014): Potentielle Auswirkungen von Brenngasen aus erneuerbaren Energien auf Untertagegasspeicher; DGMK/ ÖGEW-Frühjahrstagung, Celle, 24-25. April 2014.



Copyright: © wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH
Quelle: Heft 09 - 2014 (September 2014)
Seiten: 5
Preis: € 4,00
Autor: Stephan Bauer
 
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