Für die Lösung der Energieherausforderungen seien Energieeinsparung, nachhaltige Energiequellen und besonders Forschung in diesen Bereichen notwendig, wie Prof. Dr. Marcus Jautze (Vizepräsident der Hochschule Landshut) in seiner Begrüßung hervorhob. Und gerade am
TZ Energie würden viele Forschungsprojekte der nachhaltigen Energieforschung hierzu einen wichtigen Beitrag leisten. Themen wie Langzeitenergiespeicherung oder auch Wasserstoff hätten dramatisch an Bedeutung gewonnen, betonte Prof. Dr Karl-Heinz Pettinger (wissenschaftlicher Leiter TZ Energie), der den Abend moderierte. Und die Arbeitsgruppe „Grüne Gase“ von Prof. Dr. Raimund Brotsack treibe am TZ Energie mit Themen wie Erneuerbare Energien und Systeme, Power to Gas sowie Methanisierung mit Bakterien die Langzeitspeicherung von Energie voran. Einen Einblick in die am TZE durchgeführte Forschung hatten die in Präsenz anwesenden Teilnehmer schon bei einer Laborführung erhalten. Dr. Brotsack, Professor an der TH Deggendorf, bedankte sich für die Möglichkeit der hochschulübergreifenden Zusammenarbeit am TZ Energie. Grüne Gase könnten eine essentielle Säule beim unbedingt notwendigen Ausbau der Erneuerbaren Energien sein und einen wichtigen Beitrag für die Versorgungssicherheit leisten, wie er zu Anfang seines Vortrages betonte. In der Europäischen Union werden aktuell rund 40 Prozent des Erdgases aus Russland importiert. Deutschland importierte im Jahr 2020 80,6 Mrd. Normkubikmeter Gas. Gerade bei der aktuellen politischen Lage sollte man im Sinne der Versorgungssicherheit versuchen, Potentiale in sicheren Ländern besser zu nutzen. Eine Möglichkeit sei der Einsatz von erneuerbaren Gasen. Wasserstoff, der durch Elektrolyse erzeugt wird, die viel Energie benötigt, sei dabei ein klassisches Thema. Nutze man für die Gewinnung von Wasserstoff Kohle oder Erdöl, spräche man von „schwarzem“ Wasserstoff, erzeugt man ihn z.B. mit Erdgas durch Spaltung (Methanpyrolyse), entstünde ein sog. „türkiser“ Wasserstoff, dabei könne auch Kohlenstoff aus der Atmosphäre entfernt und gespeichert werden. Dieser könne ebenso eine wichtige Energiequelle sein, wie „grüner“ Wasserstoff, der unter Einsatz von erneuerbaren Energien gewonnener wird. Nach wie vor, sei aber nicht klar, wie Wasserstoff über lange Zeit gespeichert und über lange Strecken transportiert werden kann. Bis zu 10 Prozent könnten aktuell im Erdgasnetz gespeichert werden, der Anteil könne mittel-bis langfristig auf 100 Prozent ausgebaut werden.
Power to Gas mit Methanisierung als Lösungsansatz
Grüne Gase könnten hier einen wertvollen Beitrag leisten. Biogas (das mit Reststoffen aus der Landwirtschaft oder nachwachsenden Rohstoffen durch anerobe Faulung in einen Fermenter erzeugt wird) und Klärgas bestehen aus Methan und CO2. Methan als Hauptbestandteil von Erdgas kann problemlos in das Leitungsnetz eingespeist werden, das CO2, muss dazu allerdings vorher abgetrennt werden. Anstatt es abzutrennen, könne es aber bei der biologischen Methanisierung durch Mikroorganismen zusammen mit Wasserstoff in Methan umgewandelt werden. Diese Mikroorganismen wurden von der TU Regensburg gesammelt, im TZE werden sie an die Umweltbedingungen in Reaktoren angepasst, um bestmögliches Methan, möglichst in Erdgasqualität, mit mehr als 96 Prozent Methangehalt erzeugen zu können. Methan habe die mehr als 3-fache Energiedichte pro Volumen von Wasserstoff. Das Verflüssigen von Wasserstoff brauche enorm Energie, und Speicher dicht zu halten sei enorm schwierig. „Deshalb denken wir heute, lasst uns Methan machen“, ist Prof. Dr. Brotsack überzeugt. Es kann zu 100 Prozent in Erdgas eingespeist werden. Anstatt Biogas zu verstromen, könne es durch „Power-to-Gas mit Methanisierung“ als speicher- und transportierbare Energie bei Bedarf genutzt werden, um Strom zu erzeugen und so die Versorgungssicherheit zu steigern. Die bereits bestehenden Erdgasleitungen könnten riesige Strommengen transportieren, das Gasnetz und seine Speicher könnte so das Rückgrat der Energiewende werden. Heute beträgt der Anteil von Erdgas ca. 27 Prozent der Gesamtenergiemenge in Deutschland, 905 TWh in Form von Erdgas. Das Potential beim Einspeisen von Biomethan, sieht er bei rund 300 TWh. Ziel sollte sein, erneuerbares Gas nicht überwiegend wieder zu verstromen, dies könne aber zur Energiesicherheit einen positiven Beitrag leisten. Perspektivisch sei es aber besser, es in der chemischen Industrie, für Wärme oder auch im Verkehr einzusetzen.
Forschungsprojekt im Donauraum soll grüne Gase für Europa nutzbar machen
Die Schweiz verwende bereits heute viel erneuerbares Gas, sie importieren aus Ländern wie Schweden oder Finnland. Auch Brasilien investiere sehr viel Kapital in Wind- und PV-Anlagen. Dies biete ein enormes Potential, das Land könnte 17-mal mehr regenerative Energie gewinnen als sie selbst verbrauchen, und könnten so auch Exporteuer von grünem Erdgas werden. Welches Potential grüne Gase für die Donau-Anrainer-Ländern bietet, wird im Forschungsprojekt DanuP-2-Gas unter Leitung des TZE untersucht, in dem 14 Partner aus zehn Ländern zusammenarbeiten. Gerade diese Länder hätten ein enormes Potential für grüne Gase bei gleichzeitig wenig Energieverbrauch, für Europa eine wertvolle Ressource. Für den Donauraum seien aber noch kaum Daten vorhanden. Im Projekt soll deshalb neben der Erforschung von Vergasungstechnologien Daten über biogene Reststoffvorkommen und Anlagen zur Produktion von erneuerbarem Strom sowie weitere Rahmendaten in einer Datenbank erfasst werden. Diese sollen Stakeholdern in einem online zugänglichen Atlas zur Verfügung gestellt werden, um wirtschaftlich rentable Business-Cases entwickeln zu können. So soll der Shift von fossilen Energieträgern zu grünem Erdgas in ganz Europa unterstütz und ein wertvoller Beitrag zur Sicherheit der Energieversorgung geleistet werden. Veranstaltet werden die Landshuter Energiegespräche vom Forschungsschwerpunkt Energie, dem Technologiezentrum Energie und dem Institut für Transfer und Zusammenarbeit der Hochschule Landshut, unterstützt werden sie durch die Partner Solarfreunde Moosburg und Freundeskreis Maschinenbau der Hochschule. Aktuelle Informationen zur Veranstaltungsreihe unter
www.haw-landshut.de/la-energiegespraeche.
