Power-to-Gas für eine saubere Energiezukunft

Power-to-Gas ist eine vielversprechende Technologie für eine nachhaltige Energieversorgung der Schweiz. Sie ermöglicht es, überschüssig anfallenden Strom aus Solar-, Wind- oder Wasserkraftwerken in Form von Wasserstoff oder synthetischem Methan zu speichern. Eine bedeutende Rolle spielt dabei die Gasinfrastruktur mit ihren Gasnetzen, Kavernen, usw.: Sie wird zum Speicher erneuerbarer Energien. Damit ist es möglich, Energien aus erneuerbarer Ressourcen in grossen Mengen zwischen Gas- und Stromnetz zu transferieren, um zeitlich wie räumlich flexibel zu sein.

So funkitoniert Power-to-Gas
Power-to-Gas basiert in einem ersten Schritt auf der Elektrolyse von Wasser (H₂O), der Sauerstoff (O₂) und Wasserstoff (H₂) liefert. Dieser Wasserstoff kann einerseits direkt genutzt werden, beispielsweise als Rohstoff in der Industrie. Andererseits kann er bereits heute bis zu einem Anteil von rund 10 Prozent in das bestehende Gasnetz eingespeist werden. Bei den Verbrauchern sind hierfür keine technischen Änderungen erforderlich. Bereits vor der Einführung des Erdgases Ende der 1960er-Jahre bestand das Gas im Schweizer Netz noch ungefähr zur Hälfte aus Wasserstoff.

Wasserstoff kann aber durch die Reaktion mit CO₂ auch in synthetisches erneuerbares Methan (CH₄) umgewandelt werden. Dieses Methan ist chemisch identisch mit dem Hauptbestandteil des Erdgases. Deshalb kann es unbeschränkt dem Gasnetz beigemischt werden. Das für die Methanherstellung benötigte CO₂ kann entweder der Atmosphäre entnommen oder direkt an einer Quelle gefasst werden, beispielsweise bei einer Biogasanlage. Stammt der Strom für seine Herstellung aus erneuerbaren Quellen, ist das Methan weitgehend klimaneutral.

Erklärvideo: Erdgas oder erneuerbares Gas - wo liegt der Unterschied?

Erste industrielle Anlage der Schweiz realisiert
In Zusammenarbeit mit acht Schweizer Energieversorgern und der Stadtwerke-Allianz Swisspower, hat das Limmattaler Regiowerk Limeco im April 2022 in Dietikon die erste industrielle Power-to-Gas-Anlage der Schweiz realisiert.

Bei dieser Anlage bildet Klärschlamm aus der ARA einen Ausgangsstoff für die Herstellung des synthetischen Methans. Der Klärschlamm wird zuerst in Faultürmen in rohes Biogas umgewandelt, das zu zwei Dritteln aus Methan und zu einem Drittel aus CO2 besteht. Dieses Gemisch wird anschliessend in den Bioreaktor geleitet. Dort wandeln spezialisierte Mikroorganismen das CO2 zusammen mit Wasserstoff in Methan um. Der Wasserstoff stammt aus der Elektrolyse, die Strom aus den Generatoren der nahegelegenen Kehrichtverbrennungsanlage nutzt. Dieser Strom gilt analog zum Biomasseanteil im Kehricht zu 50 % als erneuerbar. Nach der biologischen Methanisierung wird das Gas so weit gereinigt, dass es ins Gasnetz eingespeist werden kann.

IBI als Kooperationspartner
Das Vorzeigeprojekt wird ermöglicht dank acht Schweizer Energieversorgern, die als Gasabnehmer die Investitionen von rund 14 Mio. Franken mitfinanzieren: Eniwa AG, Energie Zürichsee Linth AG, St. Galler Stadtwerke, Energie Wasser Bern, die Gas- und Wasserversorgungen von Dietikon und Schlieren, SWL Energie AG und Industrielle Betriebe Interlaken AG. Über Zertifikate erwerben sie den ökologischen Nutzen des Gases und verkaufen ihn am Ausspeisepunkt an ihre Endkunden. Das BFE unterstützt das Projekt im Rahmen seines Pilot- und Demonstrationsprogramms. Zudem wird wird das Projekt durch das kantonale Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft (AWEL) gefördert.