DVGW stellt Studie zum Klimaschutzpotenzial der Nutzung von erneuerbarem Wasserstoff und Methan vor / Power-to-Gas kann Beitrag zum ambitionierten Klimaschutz leisten

(Berlin/Nürnberg) - Power-to-Gas erweitert die Möglichkeiten eines effektiven Klimaschutzes und stellt die Transformation des deutschen Energiesystems auf eine stabilere Basis. Im Fall ambitionierter Klimaschutzziele dämpft diese Technologie CO2-Zertifikatspreise und kann Risiken wie einen verzögerten Ausbau von Offshore-Wind-Anlagen oder mögliche Akzeptanzprobleme beim Stromnetzausbau abfedern. Die Power-to-Gas-Technologie, mit der überschüssiger Öko-strom durch Elektrolyse in Wasserstoff bzw. anschließend in synthetisches Methan umgewandelt werden kann, bildet eine Brücke vom Stromsektor in den Wärme- und Transportsektor. Dies ermöglicht den nicht-elektrischen Sektoren, auf die vergleichsweise günstigen Klimaschutzpotenziale des Stromsektors zuzugreifen. Das durch Power-to-Gas bereitgestellte Gas wird deshalb nur zu einem kleineren Anteil in den Stromsektor zurückgeführt. Für die Methanisierung kann CO2 in ausreichendem Maße von Biogasanlagen bereitgestellt werden. Power-to-Gas stellt auf diese Weise in einem Teil des Energiesystems einen geschlossenen CO2-Kreislauf für die nachhaltige Dekarbonisierung der Energieversorgung zur Verfügung: Carbon Capture and Cycling (CCC).

Dies sind die Kernergebnisse einer vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) erarbeiteten Studie, die heute auf der Gasfachlichen Aussprachtagung 2013 in Nürnberg vorgestellt wurde. Die vom DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches in Auftrag gegebene Studie analysiert das Klimaschutzpotenzial der Nutzung von erneuerbarem Wasserstoff und Methan in verschiedenen Klimaschutzszenarien für Deutschland. "Für die Analyse wurde das gekoppelte, detaillierte, makroökonomische Wachstums- und Energiesystemmodell REMIND-D verwendet und um den Technologiekomplex Power-to-Gas erweitert", erklärte PIK-Projektleiter Dr. Gunnar Luderer. Hiermit wurden zahlreiche Szenarien berechnet, die sich in drei Szenariorahmen unterteilen lassen. Bei dieser Analyse konnten einige Integrationsoptionen nicht berücksichtigt werden, die jedoch das Potenzial von Power-to-Gas einschränken können: Eine intensive Integration der europäischen Strommärkte, starke Veränderungen der Stromnachfragestruktur und deren Flexibilisierung sowie Power-to-Heat Technologien. "Sie überschreiten den Rahmen dieser Studie und sollten Gegenstand von vertiefenden Analysen sein", so Luderer.

Der aus heutiger Sicht wahrscheinlichste Szenariorahmen "Kontinuität" beinhalten eine fortbestehende Stromerzeugung mit bestehenden Kohlekraftwerken bis an das Ende ihrer technischen Lebenszeit, die Dominanz des motorisierten Individualverkehrs sowie nur moderate Fortschritte bei der Energieeffizienz. Der für Klimawandel günstigere Szenariorahmen "Wandel" erlaubt einen Rückbau von Kohlekraftwerken, falls dies ökonomisch sinnvoll ist. Zudem werden größere Potenziale für Erneuerbaren Energien und Energieeffizienz angenommen. Im Szenariorahmen "Wandel (CCS)" stehen zudem Technologien der Abscheidung und Speicherung von CO2 zur Verfügung (Carbon Dioxide Capture and Storage, CCS), auch wenn sich deren Anwendung für Deutschland aus heutiger Sicht als wenig wahrscheinlich darstellt.

"Ein wesentliches Ergebnis ist, dass die Einspeisung von Wasserstoff in das Gasnetz bei ambitionierten Reduktionszielen mittel- bis langfristig bis zur Beimischungsgrenze wirtschaftlich ist. Im wahrscheinlichsten Klimaschutzszenario 'Kontinuität' werden bis 2050 bis zu 50 Gigawatt Elektrolyse installiert und damit jährlich bis zu 70 Terawattstunden Wasserstoff produziert. Für die Elektrolyseure besteht hierbei Forschungs- und Entwicklungsbedarf. Sie sollten Stromschwankungen gut folgen und auch in unteren Teillastbereichen arbeiten können", erklärte Falko Ueckerdt, Mitautor der PIK-Studie. Erneuerbares Methan könne mittel- bis langfristig wettbewerbsfähig werden, wenn ambitionierte Klimaschutzziele verfolgt würden, CCS nicht verfügbar sei und die Beimischungsgrenze von Wasserstoff im Gasnetz erreicht wäre, so Ueckerdt. Im Klimaschutzszenario "Kontinuität" mit 80 Prozent Emissionsreduktion gegenüber 1990 würden bis 2050 4 Gigawatt installiert und damit jährlich 30 Terawattstunden erneuerbares Methan produziert. "CCS ist derzeit noch die billigere Option. Wenn sich jedoch Europa dazu entschließt, auf CCS zu verzichten, dann kann Power-to-Gas eine wichtige Option für den Klimaschutz werden. Angesichts der Herausforderungen der Klimapolitik, ist es sinnvoll, beide Pfeile im Köcher zu haben", erklärte der stellvertretende PIK-Direktor Prof. Dr. Ottmar Edenhofer.

Erneuerbares Methan sei dann kosteneffizient, wenn seine Gestehungskosten niedriger seien als die Beschaffungskosten für Erdgas zuzüglich des CO2-Zertifikatspreises. Die CO2-Emissionen im Wärme- und insbesondere im Transportsektor gingen in Szenarienrechnungen zumeist später und weniger stark als im Stromsektor zurück. Begründet wird dies damit, dass im nicht-elektrischen Bereich die Klimaschutzpotenziale begrenzt und teilweise kostenintensiver seien. Eine stärkere Verknüpfung des Wärme- und Transportsektors mit dem Stromsektor mit Hilfe der Power-to-Gas-Technologie sei ein vielversprechender Lösungsansatz für beide Herausforderungen, so ein Ergebnis der Studie. Die Studie (3,9 MB) steht unter folgendem Link zum Download bereit: http://www.dvgw-innovation.de/die-projekte/archiv/klimaschutzpotenzial/

Quelle und Kontaktadresse:
Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. (DVGW), Büro Berlin Daniel Wosnitzka, Pressesprecher Robert-Koch-Platz 4, 10115 Berlin Telefon: (030) 2408309-0, Fax: (030) 2408309-9

(cl)