CYTOKs Power-to-Gas-Technologie: So werden die geplanten Gaskraftwerke der Regierung klimaneutral

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20 Gigawatt – so viel zusätzliche Kraftwerksleistung plant die Bundesregierung aktuell in Form neuer Gaskraftwerke. Zum Vergleich: Alle bestehenden Gaskraftwerke in Deutschland liefern zusammen etwa 35,5 Gigawatt. Der geplante Ausbau bedeutet also einen Zuwachs von über 50 Prozent – auf mehr als das 1,5-Fache der heutigen Kapazität.

Gigawatt
derzeitige Gaskraftkapazität
Gigawatt
geplanter Ausbau

In der öffentlichen Debatte wird dieser Schritt kritisch gesehen. Kritiker fürchten den Rückfall in ins Zeitalter der fossilen Brennstoffe. Doch was, wenn genau diese Gaskraftwerke – mit der richtigen Technologie – ein Katalysator für den klimaneutralen Umbau des Energiesystems wären? Genau diesen Ansatz verfolgt CYTOK. Mit Power-to-Gas-Anlagen, die bereits hier und heute funktionieren.

Neue Gaskraftwerke VS. Klimaziele: Widerspruch oder Wegbereiter?

Aller Bemühungen zum Energiesparen zum Trotz wird der allgemeine Strombedarf in Zukunft spürbar steigen. Dafür sorgen die Elektrifizierung vieler Sektoren (Verkehr, Heizen, Industrie) sowie der Energiehunger von digitalen Megatrends, wie der künstlichen Intelligenz oder dem Cloud-Computing. Zugleich ist die erneuerbare Energieproduktion sehr “tagesformabhängig”. Stichwort Dunkelflaute: An manchen Tagen sorgen Wind und Sonne nicht für genug elektrische Energie, um das Stromnetz stabil zu halten.

Insofern ist der Plan der Politik nachvollziehbar: Gaskraftwerke können vergleichsweise schnell hoch- und heruntergeregelt werden. Ein Stromnetz mit einem steigenden Anteil an erneuerbarer Energie kann einen großen Kapazitätszuwachs bei der Gaskraft also sehr gut gebrauchen.

Diese Lösung hat allerdings zwei Schwachpunkte. Zum einen würde so, selbst im Bestfall, an Tagen mit wenig Wind und Sonne ein großer Teil unserer Energie wieder fossil und mit Emissionen erzeugt. Noch viel bedenklicher ist allerdings ein anderer Gedanke: Wenn der Stromverbrauch, wie angenommen, stark ansteigt und die Gaskraftwerke bereitstehen – baut man dann weiterhin mit Nachdruck erneuerbare Energien aus und setzt die Gaskraft wirklich nur als „Stabilisierungsreserve“ bei Dunkelflauten ein? Oder lässt man die Gaskraftwerke dann bald doch wieder „durchlaufen“? Das wäre dann tatsächlich der befürchtete „Rückfall“ ins fossile Zeitalter – mit einem entsprechenden Zuwachs an Emissionen.

Kann grüner Wasserstoff helfen?

Ursprünglich sollte dieses „Gaskraft-Dilemma“ über den grünen Wasserstoff gelöst werden: Die neuen Gaskraftwerke sollten verpflichtend „H2-ready“ sein – also auf den Betrieb mit Wasserstoff umrüstbar. Allerdings hätte auch H2-ready nicht bedeutet, dass man die Kraftwerke per Knopfdruck von Erdgas auf Wasserstoff umschalten kann. Denn dafür wären meist noch aufwendige Umrüstungen notwendig. Darüber hinaus fehlt es bekanntlich auch noch an der allgemeinen Wasserstoffinfrastruktur, vor allem an Leitungen zum Transport, denn Wasserstoff ist viel flüchtiger als Methan und kann daher nicht ohne Weiteres durch die vorhandenen Gasleitungen gepumpt werden. Selbst mit einer H2-ready-Vorgabe wären auf dem Weg zu einem klimaneutralen Betrieb der neu geplanten Gaskraftwerke also noch viele Fragen offen gewesen.

Die aktuellen Pläne der neuen Regierung sehen aber keine Verpflichtung für H2-ready mehr vor. Sie legen den Fokus mehr auf deren Wirtschaftlichkeit. Unter rein ökonomischen Gesichtspunkten ist es aber eher unwahrscheinlich, dass ein Großteil der geplanten Kapazitäten in der tendenziell teureren H2-ready Variante umgesetzt werden. Dann wäre eine CO2-neutrale Energiewirtschaft direkt über grünen Wasserstoff für die nächsten Jahrzehnte aber selbst in der Theorie fast nicht mehr denkbar.

Power-to-Gas: Grünes Methan als Gamechanger

Cytoks Power-to-Gas Technologie bietet einen einfachen Workaround, der einen klimaneutralen Energiekreislauf dennoch schließen kann: Das Unternehmen nutzt grünen Wasserstoff, um daraus in einem chemischen Prozess mit CO₂ synthetisches Methan zu erzeugen. Der Clou: Dieses Methan ist chemisch identisch mit dem Methan im fossilen Erdgas – und kann somit ohne neue Infrastruktur direkt in vorhandene Gasnetze eingespeist und in allen Gaskraftwerken verbrannt werden.

Und so entsteht damit ein emissionsfreier Kreislauf:

1.

Der Stromüberschuss der erneuerbaren Energie wird per Elektrolyse in grünen Wasserstoff gespeichert.

2.

Dieser Wasserstoff wird ohne Zwischenspeicherung mit Hilfe von CO₂ in Methan umgewandelt.

3.

Das Methan kann über die bestehenden Erdgas-Leitungen transportiert und in allen Gaskraftwerken rückverstromt werden.

4.

Das dabei freigesetzte CO₂ wird aufgefangen – und genutzt, um weiteren Wasserstoff in Methan zu verwandeln.

5.

Auf diese Weise bindet der Kreislauf das CO₂, das er freisetzt, und bleibt so klimaneutral.

Brückentechnologie mit echtem Zukunftspotenzial

Der Wasserstoff-Methan-Kreislauf, den CYTOKs Power-to-Gas Technologie ermöglicht, sorgt also dafür, dass überschüssiger Strom gespeichert und an Tagen mit ungünstigem Wetter emissionsfrei rückverstromt werden kann. Und das alles mit der bereits vorhandenen Infrastruktur, also dem bestehenden Erdgasnetz und herkömmlichen Gaskraftwerken, ohne Umrüstung.

Perspektivisch bleibt das Ziel, den Wasserstoff-Kreislauf irgendwann zu schließen, also den „Zwischenschritt“ über das grüne Methan auszulassen, natürlich erhalten. Darüber ist man sich auch bei CYTOK bewusst. Man sieht die eigene Power-to-Gas Technologie daher als Brücke, die irgendwann nicht mehr gebraucht wird. Allerdings als wichtige Brücke, da der Weg hin zum Wasserstoff offensichtlich noch sehr lang ist, die Dekarbonisierung aber sofort starten muss. Und eine Brücke, die die flächendeckend vorhandene Erdgas-Infrastruktur noch lange wirtschaftlich sinnvoll und trotzdem klimaneutral abzunutzen kann.

Man kann darin eine Brückentechnologie sehen – aber es wird in jedem Fall eine sehr lange Brücke.“

Klaus Schirmer von CYTOK

Power-to-Gas: Brücke und Taktgeber

Die deutsche Energiewirtschaft steht mit den Gaskraftplänen der Regierung an einem Scheideweg. Denn zum einen ermöglichen die neuen Kapazitäten einen „Rückfall“ in das bequeme Fossilzeitalter. Denn sie laden dazu ein, den steigenden Verbrauch auch wieder mit Erdgas zu decken.

Grüner Wasserstoff kann dieses Problem irgendwann lösen. Aber wenn die neuen Gaskraftwerke nicht H2-ready sein müssen, wird der lange Weg zu dieser Lösung noch einmal ein ganzes Stück länger.

Durch CYTOKs Power-to-Gas Technologie können dieselben neuen Gaskraftwerke aber auch eine große Chance sein, über grünes Methan den Übergang ins Wasserstoff-Zeitalter zu meistern. Mit einem Prozess, der jetzt, hier und heute mit der vorhandenen Infrastruktur funktioniert. Und von Anfang an klimaneutral ist.

Das Team von Cytok in der Firmenzentrale Rostock

CYTOK: Power-to-Gas

Cytok treibt Power-to-Gas-Projekte voran und leistet damit einen entscheidenden Beitrag zur klimaneutralen Energieversorgung. Mithilfe modernster Methanisierungs­technologie werden erneuerbare Energien speicher- und transportfähig gemacht. Als Vorreiter dieser Zukunftstechnologie setzt das Unternehmen Maßstäbe für die Energieinfrastruktur von morgen.

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