RWE treibt Innovationen zur Stromspeicherung voran

In der Anlage mit einer elektrischen Leistung von 100 Kilowatt wird eine innovative Elektrolysetechnologie getestet, die Überschussstrom aus regenerativen Energiequellen wie Windkraft und Photovoltaik effizient in Wasserstoff umwandelt. Die dabei eingesetzte Technologie wurde von CERAM HYD entwickelt. Der erzeugte Wasserstoff wird in das regionale RWE-Gasnetz eingespeist und kann nach Speicherung bei Bedarf wieder in Elektrizität verwandelt werden. Die Anlage wird im kommenden Jahr ihren Betrieb aufnehmen.

Dr. Joachim Schneider, Technikvorstand bei RWE Deutschland, stellt die Bedeutung der zu testenden Technik und die Standortwahl heraus: „Stromspeicher sind eine Schlüsseltechnologie zur erfolgreichen Bewältigung der Energiewende. Denn die erneuerbaren Energien aus Sonne und Wind stehen nicht immer dann zur Verfügung, wenn sie gebraucht werden. Mit Ibbenbüren haben wir einen Standort ausgewählt, der auf eine lange Energietradition zurückblicken kann und mit diesem Forschungs- und Entwicklungsprojekt bereichert wird.“

Martin Hauschild, Geschäftsführer von CERAM HYD, betont die technische und wirtschaftliche Bedeutung der Anlage für sein Unternehmen: „Dieses Projekt ist für uns sehr wichtig, weil wir unsere technischen Entwicklungen auf dem Feld „Power to Gas“ erstmals praktisch erproben können. Dies eröffnet für CERAM HYD neue unternehmerische Chancen auf einem rasant wachsenden internationalen Markt für Speichertechnologien.“

Die „Power to Gas“ genannte Technologie der Demonstrationsanlage gilt als zukunftsweisendes Verfahren mit großem Potenzial zur langfristigen Speicherung von überschüssigem Strom aus fluktuierenden, erneuerbaren Energiequellen. Zur Reduzierung von Energieverlusten wird bei der Rückumwandlung des Wasserstoffs in Strom die mittels Kraft-Wärme-Kopplung gewonnene Wärme in das örtliche RWE-Fernwärmenetz eingespeist, ein weiterer Baustein zur Integration regenerativer Energien.

Erdgas als Riesenakku: Testanlage in Niederaußem

In der Testanlage in Niederaußem soll überschüssiger Strom als chemische Energie in Form von Erdgas zwischengespeichert werden.Bei Bedarf wird das Gas verstromt oder dem Wärmemarkt zur Verfügung gestellt. Wie dieser Akku optimal aufgeladen werden kann, wollen die Ingenieure in Niederaußem ab November testen. „Bei geringer Energienachfrage erzeugen die erneuerbaren Energien häufig mehr Strom als verbraucht werden kann“, erläutert Dr. Reinhold Elsen, Leiter Forschung und Entwicklung bei RWE Power. Und weiter: „Mit dem weiteren Ausbau der Regenerativen wird es immer wichtiger, diese überschüssige Energie speichern zu können, um sie etwa bei Dunkelheit oder Windflaute abzurufen.“ Die Stadt Bergheim hat jetzt die Baugenehmigung für das eine Million Euro teure Projekt erteilt. Die Versuchsanlage wird in einem handelsüblichen Container angeordnet.

Und so funktioniert’s: Mit dem überschüssigen Strom wird in einer Elektrolyse Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) zerlegt. Aus dem erzeugten Wasserstoff entsteht durch Reaktion mit CO2 Methan, Hauptbestandteil von Erdgas. Das dafür benötigte Kohlendioxid wird aus der im Innovationszentrum Kohle betriebenen CO2-Wäsche aus dem Kraftwerksrauchgas abgetrennt.

Damit Wasserstoff und Kohlendioxid miteinander reagieren können, müssen spezielle Katalysatoren eingesetzt werden. Die Tests in der neuen Anlage sollen die Frage beantworten, ob die verfügbaren Katalysatoren über einen längeren Zeitraum einsetzbar sind und das CO2 aus Braunkohlenkraftwerken für die Erzeugung von Erdgas geeignet ist. „Das Gas ist ein optimales Speichermedium, weil es problemlos in das bestehende Gasnetz eingespeist werden kann und je nach Bedarf sofort verfügbar ist, beispielsweise zur Stromproduktion“, so Reinhold Elsen. Mit den Erkenntnissen über geeignete Katalysatoren könnte im nächsten Schritt eine Anlage errichtet werden, mit der größere Mengen Überschussstrom aus erneuerbaren Energien als Erdgas speicherbar wären.

RWE Power hat die Versuchsanlage so konzipiert, dass neben der Erdgasherstellung auch die Erzeugung von Methanol aus Wasserstoff und Kohlendioxid untersucht werden kann. Methanol gehört zu der Gruppe der Alkohole und kann Treibstoff zugemischt werden. Zudem wird es in der chemischen Industrie beispielsweise zur Herstellung von Kunststoffen und Essigsäure eingesetzt.