Power-to-Gas als Schlüsseltechnologie

Speicher sind eine wichtige Voraussetzung, damit die Energiesysteme umgebaut werden können. Pumpspeicherkraftwerke oder Batterien können einen wichtigen Beitrag leisten. Doch wie lässt sich Solarstrom, der im Sommer anfällt, im Winter nutzen? Power-to-Gas ist eine Schlüsseltechnologie der Sektorkopplung, die den saisonalen Energietransfer ermöglicht.

Mit Power-to-Gas kann überschüssig anfallender Strom aus erneuerbaren Quellen in Form von Methan oder Wasserstoff saisonal gespeichert werden; das ist in Batterien nicht möglich. Auch Pumpspeicherkraftwerke werden anders eingesetzt; solche Anlagen werden aus wirtschaftlichen Gründen nicht als Saisonspeicher genutzt.

In der Verknüpfung der Energiesysteme, Sektorkopplung genannt, steckt grosses Potenzial. Strom, Wärme, Gas und Verkehr sind heute mehrheitlich isoliert betrachtete Bereiche und funktionieren noch weitgehend unabhängig voneinander. Wenn es gelingt, diese intelligent miteinander zu verbinden, ergeben sich ganz neue Möglichkeiten, erneuerbare Energie in die Energiesysteme zu integrieren und die CO₂-Emissionen zu senken. Power-to-Gas ist eine der Schlüsseltechnologien, die es ermöglicht, die Energienetze zusammenwachsen zu lassen.

Gemäss dem Szenario «Neue Energiepolitik» des Bundesamtes für Energie beträgt der Stromüberschuss im Sommerhalbjahr 2050 9,27 Terawattstunden, was rund 15 Prozent des erwarteten Stromverbrauchs im Jahr 2050 entspricht. Ein wesentlicher Teil davon kann mittels Power-to-Gas im Industrie-, Gebäude- und Verkehrssektor verwendet werden und dort zur Dekarbonisierung beitragen.

In Zukunft zeichnet sich in der Schweiz ein zunehmendes Ungleichgewicht zwischen Stromproduktion im Sommer
und Verbrauch im Winter ab, da Photovoltaik und Laufwasserkraftwerke mehrheitlich im Sommer produzieren. Mit dem Ausstieg aus der Kernenergie nimmt zudem die Bandenergie ab. Die Saisonumlagerung ist dabei eine grosse Herausforderung. Power-to-Gas als Technologie der Sektorkopplung ermöglicht durch die Umwandlung von Strom in Gas einen saisonalen Energietransfer und leistet damit einen wichtigen Beitrag zur Versorgungssicherheit in der Schweiz. Sektorkopplung ist also ein wichtiges Element zur Unterstützung der Ziele der Energiestrategie 2050 und zur Erreichung der Ziele des Pariser Klimaschutz-Abkommens.

Auch in einer neuen Studie der Deutschen Energie- Agentur (dena) zum Thema Integrierte Energiewende kommt klar zum Ausdruck, dass ein Energiesystem mit einem Mix unterschiedlicher Energieträger, -infrastrukturen und -anwendungen kostengünstiger ist als ein System mit einem in allen Verbrauchssektoren besonders hohen Anteil an Elektrifizierung. Die dena-Studie bestätigt, dass eine Sektor übergreifende Betrachtung gerade auch im Hinblick auf den Klimaschutz sehr sinnvoll ist.