Synthetisches Gas

Problemlöser der Energiewende

Das Energiesystem der Zukunft ist auf erneuerbaren Energien aufgebaut. Regenerativ erzeugter Strom hat allerdings ein Defizit: Er kann bisher nicht in den benötigten Mengen und nicht über längere Zeit gespeichert werden. Das ist ein Problem, weil die Sonne nicht immer scheint und der Wind nicht immer weht. An windstillen Tagen mit starker Bewölkung wird also nicht genug erneuerbare Energie erzeugt, um Deutschland zuverlässig mit Strom und Wärme zu versorgen.

Klimaneutral leben und bestehende Infrastrukturen nutzen

Synthetisches Gas löst dieses Problem zu einem großen Teil: Mit der Power-to-Gas-Technologie kann Strom in Zeiten des Überschusses in erneuerbares Gas umgewandelt werden. Das geschieht mit der Elektrolyse: Dabei wird mithilfe des grünen Stroms Wasser in seine Bestandteile Sauerstoff und Wasserstoff zerlegt. Durch die anschließende Methanisierung entsteht synthetisches Gas.

Klimaneutrale Energie wird also in Moleküle umgewandelt. Diese Moleküle lassen sich über große Entfernungen transportieren und außerdem in beträchtlichen Mengen speichern – in einer Infrastruktur, die es bereits gibt und die dafür nicht mit großem Aufwand um- oder ausgebaut werden muss.

Impulspapier: Systemische und volkswirtschaftliche Potenziale von synthetischem Erdgas

Synthetisches Erdgas (Synthetic Natural Gas, SNG) könnte aufgrund der vorhandenen Infrastruktur von fossilem Erdgas in Deutschland Potentiale zur Vermeidung von Investitionen und Emissionen aufweisen. Vor diesem Hintergrund erörtert das Impulspapier die Potenziale einer Nutzung von SNG als Energieträger mit dem Ziel, eine vertiefte Auseinandersetzung mit den spezifischen Vorteilen von SNG als Bestandteil eines zukünftigen Energieträgermixes anzuregen.

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Synthetisches Gas als Stromspeicher auch an nebligen Wintertagen

Das synthetische Gas kann dann entweder zur Wärmeerzeugung genutzt werden und stellt auch an kalten, nebligen Wintertagen die Wärmeversorgung der Menschen und der Unternehmen sicher. Oder die Moleküle nehmen den Weg zurück: Das synthetische Gas wird mit der Rückverstromung zum Beispiel in Gas-Kraftwerken wieder in Strom zurückverwandelt.

Dabei entstehen unweigerlich Umwandlungsverluste: Ein Teil der Energie wird dafür benötigt, aus Strom erst Gas und dann ggf. wieder Gas zu Strom zu machen. Derzeit müssen bei Überschusssituationen im Stromnetz aber Windräder zeitweise stillgelegt oder Solarparks vom Netz genommen werden, weil der Strom nicht verbraucht werden kann und somit das Stromnetz überlastet würde. 2020 fiel ein ungenutzter Überschuss von mehr als 6.000 Gigawattstunden Ökostrom an. 2022 wurden 8.071 GWh abgeregelt: rund 70 Prozent (5.682 Gigawattstunden) der Abregelungen von Erneuerbaren-Energien-Anlagen im gesamten Jahr 2022 erfolgten aufgrund von Engpässen im Übertragungsnetz. Die restlichen rund 30 Prozent (2.389 Gigawattstunden) der Abregelungen sind in den Verteilernetzen verursacht worden. Da es deutlich sinnvoller ist, diesen Strom für eine nicht nur klimaneutrale, sondern auch witterungsunabhängige und damit zuverlässige Energieversorgung zu nutzen, wurde im Rahmen der am 10. November 2023 vom Bundestag beschlossenen Reform des EnWG auch eine neue Regelung zur Verringerung der Abregelung von Erneuerbaren-Energien-Anlagen wegen strombedingter Netzengpässe (§ 13k EnWG) eingeführt. Dieses neue Instrument soll am 1. Oktober 2024 mit einer Erprobungsphase beginnen.

In Deutschland sind mehrere Forschungs- und Versuchsprojekte mit der Power-to-Gas-Technologie sehr erfolgreich verlaufen. Gasförmige Energie mit anschließender Methanisierung kann viel einfacher und über einen deutlich längeren Zeitraum als Strom gespeichert werden. Durch SNG werden die Sektoren Wärme und Strom sinnvoll gekoppelt und die Versorgungssicherheit erhöht.

Wie entsteht SNG?

Für Endverbrauchende ändert sich mit synthetischem Gas nichts

Power-to-Gas ist eine der technologischen Stützen für die Energiewende, denn sie ist eine zentrale Kopplungstechnologie zwischen Strom- und Gas-Infrastruktur. Lokale Anwendungsprojekte sind bereits heute am Netz. Das entstehende synthetische Gas – abgekürzt: SNG – kann genauso verwendet werden wie konventionelles Gas oder Biogas, zur Erzeugung von Wärme und Strom oder als Energieträger für große Kraftwerke. Für Endverbraucherinnen und Endverbraucher, die bereits auf effiziente Gas-Technologien im Eigenheim setzen, ändert sich mit synthetischem Gas nichts: Ihre Heizung kann SNG genauso zur Wärmeversorgung nutzen wie klassisches Erdgas.

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