Die Umstellung auf ein zukünftig CO₂-neutrales Energiesystem bringt große Herausforderungen mit sich. Einen wichtigen Beitrag könnte dabei die Power-to-Gas (P2G) -Technologie leisten. Dabei wird mit Strom aus erneuerbaren Quellen per Wasser­elektrolyse Wasserstoff produziert und optional in einem zweiten Schritt mit Kohlenstoffdioxid (CO₂) in synthetisches Methan umgesetzt. Die Energieumwandlung mit Hilfe der Power-to-Gas-Technologie eröffnet viele Optionen für zukünftige integrierte Energiesysteme und ermöglicht die Kopplung der Sektoren Strom, Wärme/Kälte und Mobilität.

Die Technologie bietet Lösungsansätze für die Entwicklung eines CO₂-neutralen Energiesystems, wie beispielsweise die langfristige Speicherung fluktuierender erneuerbarer Stromquellen und die Bereitstellung erneuerbarer Energieträger für industrielle Prozesse und Mobilität. In Europa gibt es mittlerweile eine große Anzahl an P2G Pilot- oder Testanlagen. Diese können jedoch meist nur mit öffentlicher Unterstützung umgesetzt und betrieben werden, da eine kommerzielle Nutzung oftmals noch nicht gegeben ist. Unter anderem fehlen derzeit noch die Rahmenbedingungen, die den zusätzlichen positiven Systemnutzen von P2G-Anlagen honorieren. Hier setzt das Projekt SuperP2G¹ an. Im Rahmen der ERA-Net Kooperation sollen Strategien für die kommerzielle Implementierung dieser Technologie erarbeitet werden. Wichtige Themen sind dabei die technische Optimierung und Systemintegration, der Marktzugang, die Erhöhung der Akzeptanz sowie die Entwicklung von maßgeschneiderten Lösungen für Unternehmen.

Fallstudien in fünf Ländern

Die transnationale Zusammenarbeit zielt darauf ab, die führenden europäischen Power-to-Gas Initiativen – in Österreich ist das die Vorzeigeregion WIVA P&G² – zu verbinden. In fünf Ländern werden Fallstudien durchgeführt, um gemeinsame Lernprozesse und Lösungsansätze zu initiieren. Jedes nationale Projekt fokussiert sich dabei auf spezielle Fragestellungen. Neue Strategien und Lösungen werden von den ForscherInnen in enger Kooperation mit den lokalen Stakeholdern entwickelt. Der österreichische Beitrag besteht in der Analyse des zukünftigen Bedarfs an erneuerbarem Wasserstoff und SNG (Synthetic Natural Gas) in der Industrie. Ein wichtiger Fokus liegt dabei auf der Simulation der Kostenentwicklung. Dafür wird eine spezielle Methodik erarbeitet und am Beispiel Österreich validiert. Unter anderem werden die am Energieinstitut an der JKU Linz entwickelten Tools (CoLLeCT, PResTiGE, und MOVE) ausgebaut, um eine zukünftige Nachfrage- und Kostenentwicklung von erneuerbaren Gasen abschätzen zu können. Die daraus gewonnenen Daten fliesen im Anschluss in ein länderübergreifendes SuperP2G-Tool ein.

Know-how-Austausch

Die Erkenntnisse aus den Fallstudien werden von den Projektpartnern und in der ERA-Net Knowledge Community geteilt. Darauf basierend will man bewerten, wie die Power-to-Gas-Technologie zur Verbesserung von erneuerbaren und regionalen Systemintegrationen genutzt werden kann. Zentrale Fragen betreffen die Möglichkeiten für die regionale Abnahme von grünen Gasen, die Einbindung von regionalen Stakeholdern sowie das Potenzial zur Ausweitung von Power-to-Gas auf andere EU Regionen.
www.superp2g.eu
 
¹ PROJEKTPARTNER:
Technical University of Denmark (Projektleitung), Greenlab Skive (Dänemark), Energieinstitut an der JKU Linz (Österreich), DGI Gasttechnologisches Institut GmbH, DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) (Deutschland), National Research Council of Italy, CNR ITAE , University of Bologna/Department of Industrial Engineering (Italien), University of Groningen/Faculty of Economics and Business, (Niederlande), European Research Institut for Gas and Energy Innovation (Belgien)
² www.wiva.at
 
Dieses Projekt wird im Rahmen von ERA-Net Smart Energy Systems, Joint Call Regional Energy Systems (RegSys) 2018 gefördert. Mit Unterstützung des EU Forschungs- und Innovationsprogramms Horizon 2020 (grant agreement No 775970).
www.eranet-smartenergysystems.eu
 
Links zu den Projektpartnern (siehe Grafik):
Dänemark / www.greenlabskivebiogas.dk
Niederlande / http://tso2020.eu
Deutschland / www.hypos-eastgermany.de
Österreich / www.wiva.at
Italien / www.storeandgo.info