Die Langzeit-Speicherung von erneuerbarer Energie wird im zukünftigen Energiesystem eine zentrale Rolle spielen. Untertage-Gasspeicher sind seit langem bewährte großvolumige Energiespeicher mit hohen Speicherkapazitäten. Mit der Umwandlung von elektrischer Energie in Wasserstoff könnte die vorhandene Erdgasinfrastruktur, bestehend aus Pipelines und Erdgasspeichern, als Pufferspeicher für überschüssige Energie aus erneuerbaren Quellen genutzt werden. Mit dem österreichischen Leitprojekt „Underground Sun Storage 2030“ wird dieses zukunftsweisende Konzept für die Energiespeicherung in den nächsten Jahren weiter erforscht und in der Praxis getestet. Unter Leitung der RAG soll in Kooperation mit zahlreichen Unternehmens- und Forschungspartnern¹ bis 2025 eine sichere, saisonale und großvolumige Speicherung von erneuerbarer Energie in Form von Wasserstoff in unterirdischen Gaslagerstätten entwickelt werden. Ziel ist es auch, wertvolle technische und ökonomische Erkenntnisse für den Aufbau einer gesicherten Wasserstoffversorgung in Österreich zu gewinnen.

Wasserstoff unterirdisch speichern

Die Wasserstoffverträglichkeit der unterirdischen Porenspeicher wurde bereits in den Vorgängerprojekten „Underground SUN.STORAGE“ sowie „Underground.SUN.Conversion“ untersucht. Es konnte der Nachweis erbracht werden, dass ein Wasserstoffanteil von bis zu 20 % in Erdgaslagerstätten gut verträglich speicherbar ist. Im Rahmen von „Underground.SUN.Conversion“ wurde ein neues Verfahren erforscht, um direkt in einer Erdgaslagerstätte durch einen gezielt initiierten mikrobiologischen Prozess erneuerbares Erdgas zu erzeugen. Dazu wird aus Wind- und Sonnenenergie hergestellter Wasserstoff mit CO₂ (z. B. aus einer Biomasseverbrennung) in eine vorhandene Erdgaslagerstätte in über 1.000 Meter Tiefe gepumpt. In den unterirdischen Gesteinsschichten findet in der Folge auf natürliche Weise ein Methanisierungsprozess statt, d. h. Wasserstoff und CO₂ werden in relativ kurzer Zeit in Methan umgewandelt. Das erneuerbare Erdgas kann dann direkt in der Lagerstätte gespeichert und bei Bedarf entnommen und flexibel genutzt werden.

Interdisziplinäre Forschung und Feldversuch

Weitere Laboruntersuchungen zeigten, dass auch ein Wasserstoffanteil von bis zu 100 % in den unterirdischen Lagerstätten möglich wäre. Aufbauend auf den Vorgängerprojekten und den bisherigen Erkenntnissen geht das Projekt „Underground Sun Storage 2030“ nun in den Realmaßstab und untersucht im Rahmen eines Feldversuchs die Speicherung von reinem Wasserstoff in unterirdischen Gaslagerstätten. Gemeinsam werden die Projektpartner interdisziplinäre, technisch-wissenschaftliche Untersuchungen unter realen Bedingungen an einer kleinen unterirdischen Gaslagerstätte in der Gemeinde Gampern in Oberösterreich durchführen. Dazu wird eine maßgeschneiderte Forschungsanlage errichtet. Ergänzt werden die Untersuchungen durch die Entwicklung von geeigneten Aufbereitungstechnologien, die Modellierung von künftigen Energieszenarien sowie von ökonomischen Analysen. Außerdem wollen die Partner verschiedene weitere Aspekte im Zusammenhang mit dem gespeicherten Wasserstoff bearbeiten. Dazu gehören u. a.:
> der Einsatz von Wasserstoff als Ersatz für fossiles Erdgas
> die Direktverwendung des Wasserstoffs in der energieintensiven Industrie
> die Aufbereitung und Verwertung von Wasserstoff mit hoher Reinheit

Schlüsseltechnologie im nachhaltigen Energiesystem

Speicherbare gasförmige Energieträger, wie Wasserstoff, haben großes Potenzial, eine zentrale Rolle im zukünftigen Energiesystem zu spielen. Die Umwandlung von überschüssigem Sonnen- und Windstrom in großvolumig und saisonal speicherbare gasförmige Energieträger ist eine Schlüsseltechnologie, um eine sichere Energieversorgung auf Basis erneuerbarer Energieträger zu realisieren. Das weltweit einzigartige Projekt „Underground Sun Storage 2030“ wird wichtige Erkenntnisse für die saisonale Speicherbarkeit von erneuerbarer Energie in Form von Wasserstoff bringen.
www.underground-sun-storage.at/das-projekt/kurzbeschreibung.html
www.underground-sun-conversion.at
www.uss-2030.at
 

„Die Stärke der RAG liegt in ihrer Innovationskraft und dem verantwortungsbewussten, vorausschauenden Handeln. Was wir tun, ist immer getragen von einer langfristigen Perspektive, sind Investitionen für Generationen. Das Hauptproblem der Erneuerbaren ist ihre Volatilität und ihre nicht ganzjährige Verfügbarkeit. Nur wenn ein Teil der sommerlichen Energieernte von Sonne und Wind in den Winter gebracht werden kann, wird die notwendige Reduktion von CO₂-Emissionen in den Energiesystemen gelingen.“
Markus Mitteregger
CEO RAG Austria AG

Ein Projekt im Rahmen der WIVA P&G Wasserstoffinitiative „Vorzeigeregion Austria Power & Gas“
www.wiva.at