Eine neuartige Elektrolyse-Technik soll künftigen Power-to-Gas-Anlagen den Weg in eine größere Leistungsklasse ebnen. Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) koordiniert die Entwicklungsarbeiten an einer 300-kW-Elektrolyse in Stuttgart mit einem Zellstapel, dessen Leistung bei entsprechender Vergrößerung auf mehr als 1 MW steigerbar sei, so das ZSW. Dieser so genannte Kurz-Stack setzt sich aus etwa 70 Zellen zusammen, die über vergrößerte Flächen und eine erhöhte Gasleistung verfügen. Dadurch könne der Elektrolyse-Prototyp kompakter gebaut werden als seine Vorgänger. Zahlreiche weitere technische Neuerungen werden erprobt, darunter eine 1-MW-Gleichrichteranlage, eine neue Elektrodenbeschichtung sowie ein modularer Aufbau der Gesamtanlage. Zugleich wollen die Projektpartner aufzeigen, wie sich die Kosten für derartige Elektrolyseure senken lassen. „Durch die technische Weiterentwicklung unseres Elektrolyse-Systems machen wir einen wesentlichen Schritt hin zu einer kostengünstigen Wasserstofferzeugung für das Power-to-Gas-Verfahren“, erklärt Andreas Brinner, Elektrolyse-Experte am ZSW.
Das Power-to-Gas-Konzept sieht vor, überschüssigen Ökostrom aus Sonne oder Wind per Elektrolyse zunächst in Wasserstoff umzuwandeln und in einem weiteren Schritt zusammen mit Kohlendioxid zu methanisieren. Das so erzeugte Methan lässt sich einerseits ins Erdgasnetz einspeisen und dort über Monate verlustfrei speichern, um bei Stromknappheit wieder zurück verstromt zu werden. Andererseits kann es direkt als Kraftstoff für Erdgasfahrzeuge genutzt werden und somit einen Beitrag zur CO2-neutralen Mobilität leisten.
Ende Oktober 2012 hat das ZSW bereits eine Power-to-Gas-Anlage mit einer elektrischen Anschlussleistung von 250 kW zur Wasserstoff- und Methanherstellung in Betrieb genommen. Die Anlage in Stuttgart gilt als die weltweit größte ihrer Art. Die neue, leistungsstärkere Elektrolyse soll nun in der direkten Umgebung dieser Anlage entstehen. Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) fördert das über drei Jahre laufende Projekt zur Weiterentwicklung der alkalischen Druckelektrolyse mit insgesamt rund 3,3 Mio. Euro.
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