Power-to-Heat oder Power-to-Gas – die Zukunft

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power-to-heat-power-to-gasSpielt Power-to-Heat oder Power-to-Gas zukünftig auf dem Speichermarkt eine größere Rolle?

Aktuell stehen zwei Power-to-X-Technologien in arger Konkurrenz zueinander. Auf der einen Seite gibt es die Power-to-Heat-Technologie, kurz P2H, worunter die Erzeugung von Wärme unter Einsatz von Strom verstanden wird. Die Wärmeerzeugung erfolgt beispielsweise über Wärmepumpen-Heizungen oder Elektro-Heizungen.

Sinn und Zweck von Power-to-Heat ist eine bessere Einbindung von erneuerbaren Energien in ein intelligentes Stromnetz. Auf der anderen Seite steht die Power-to-Gas-Technologie, kurz P2G, bei der es sich um einen chemischen Prozess handelt, bei dem über eine Wasserelektrolyse mit nachgeschaltetem Methan unter Einsatz von Strom aus erneuerbaren Energien ein neues Brenngas hergestellt wird. Umgangssprachlich ist hier auch von Windgas bzw. Solargas die Rede.

Ein Expertenforum klärt auf

In einem Expertenforum über erneuerbare Energien wurden die Vor- und Nachteile beider Technologien beleuchtet. Generell ist man der Ansicht, dass beide Technologien für wirtschaftlich interessante Anwendungen zu nutzen sind. Einer der Diskussionsteilnehmer erklärte, dass zu dem Zeitpunkt, in dem Langzeitspeicher für Wärme zu bezahlbaren Preisen erhältlich sind, Power-to-Heat wohl die bessere Lösung sei. So sei schließlich der größte Anteil der Energiekosten in einem Wohngebäude nur für die Wärmeerzeugung aufzuwenden. Erst für leistungsstärkere Anwendungen sollte man über Power-to-Gas nachdenken.

Hierauf teilte ein anderer Diskussionspartner mit, dass zusätzlich zur Wohngebäudeheizung noch die Solarthermie berücksichtigt werden sollte. Immerhin hat die Solarthermie gegenüber einer reinen Photovoltaikanlage den drei- bis vierfachen Wirkungsgrad. Recht interessant sei das Speichermedium Wasser. In 1.000 Liter Wasser passen als Pufferspeicher sozusagen 60 kWh Energie hinein. Ein solcher Pufferspeicher würde wiederum 1.000 Euro kosten. Ein Stromspeicher in der gleichen Größenordnung wäre wohl teurer.

Ein weiterer Teilnehmer sieht in der Solarthermie jedoch auch Nachteile. Falls geplant ist, mit Solarthermie eine hohe Autarkie zu erreichen, müsste die Anlage so groß sein, dass in jeder Jahreszeit die Überschüsse nicht genutzt werden können. Falls dies mit Langzeitspeicher zu angemessenen Kosten erreicht werden könnte, wäre die Kombination von Solarthermie und Langzeitspeicher geradezu ideal. Der große Vorteil einer Kombination von PV-Anlage und Wärmepumpe liegt darin, dass die Überschüsse aus der PV-Anlage kostendeckend in das öffentliche Netz wieder zurückgespeist werden können. Berücksichtigt man den etwas schlechteren Wirkungsgrad, würde dieser durch die Einspeisevergütung über das Jahr hinweg ausgeglichen.

Ein anderer Diskussionspartner erklärte, dass in Bezug auf eine Autarkie eines Hauses nicht unbedingt die komplette Wärmeversorgung anzustreben ist. In Deutschland besteht eine solide Grundversorgung. Viele Häuser in Deutschland sind für eine solche Autarkie nicht geeignet. Nur Neubauten könnten mit einem Saisonspeicher errichtet werden. Bestandsimmobilien scheiden hier aus. Stattdessen sollte man lieber über herkömmliche Solarthermieanlagen diskutieren, mit denen sich die Heizkosten einer Immobilie senken lassen. Die Rede ist von einer Kollektorfläche von 15 m² und einem 1.500 l Speicher für ein Einfamilienhaus. Diese Anlagen kosten rund 12.000 Euro. 15 m² Vakuumröhren als Solarthermie erreichen eine Leistung auf dem Schrägdach von rund 7,5 kWp, bei Aufständerung oder Freiaufstellung sogar bis 10 kWp. Beim Schrägdach würde hierfür 1.600 Euro an Kosten für einen Wasserspeicher anfallen. Ohne Stromspeicher erreicht die Photovoltaik ähnliche Kostenwerte. Warum soll man also Solarthermie gegenüber PV bevorzugen?

Die Antwort ist einfach. Häuser mit Fußbodenheizung oder herkömmlichen Heizkörpern sind wasserdurchströmt. Ein Pufferspeicher der Solarthermie besitzt bereits die notwendige Heizenergie, so dass keine Transformation von Energiequellen stattfindet. Diese Energie ist sofort abrufbar. Scheint die Sonne, wird das Haus solar versorgt. Dabei bleibt die Heizung aus, so dass die Überschüsse in den Pufferspeicher wandern. Bei Bedarf, wenn zum Beispiel nicht mehr die Sonne scheint oder am Abend, versorgt der Pufferspeicher das Haus mit Energie. Erst danach, wenn der Pufferspeicher leer ist, kommt wieder die Gasheizung oder die Wärmepumpe ins Spiel.

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Eine gegenläufige Meinung sieht Power-to-Gas weit vorne. Durch Voranschreiten des Erneuerbare-Energien-Ausbaus wird es zwangsläufig zu Strom-Überschüssen kommen, die nicht sofort genutzt werden. Strom steht dann sehr günstig zur Verfügung. Thermische Anwendungsgebiete sind jedoch begrenzt. Mit einer Wandlung in Gas hat man die Möglichkeit, die gespeicherte Energie später wieder in Strom umzuwandeln. Gleichzeitig schlägt Power-to-Gas eine Brücke heraus aus dem Stromsektor und in den Bereich der Primärenergie. Mit Power-to-Gas können die erzeugten erneuerbaren Energien auch für den Personen- und Gütertransport genutzt werden. Ebenso dient es als Heizung im Winter. Power-to-Gas kann zu jeder Jahreszeit genutzt werden. Dabei stehen die notwendigen Speicherkapazitäten bereits zu großen Teilen in unserem Erdgasnetz bereit.

Die vorgenannte Diskussionsrunde könnte unendlich fortgeführt werden. Tatsache ist, dass beide Technologien große Potenziale haben.

Bildquelle: © Ralph Marko / pixelio – www.pixelio.de


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