Kategorie Innovation & Technologie - 2. März 2017
Erneuerbares Erdgas in 1.000 Metern Tiefe erzeugen
International wird intensiv nach Lösungen geforscht, um CO2-Emissionen nachhaltig zu reduzieren. Das Stichwort lautet Energiewende. Allerdings bringt der Wandel von fossilen Brennstoffen zu erneuerbaren Energieträgern auch einige Herausforderungen mit sich.
So unterliegt zum Beispiel Stromgewinnung aus Sonnenenergie und Wind starken wetterbedingten Schwankungen. Eine nachfrageorientierte Produktion, wie bei konventionellen Kraftwerken üblich, ist nicht möglich, denn Sonne und Wind richten sich ganz einfach nicht nach dem Energieverbrauch von Industrie oder privaten Haushalten. Bereits heute gibt es in Europa Gebiete – zum Beispiel das nördliche Burgenland – wo an windreichen Tagen die Stromproduktion aus Windkraft die Nachfrage deutlich übersteigt. Die Frage der Energiespeicherung gewinnt in diesem Zusammenhang massiv an Bedeutung.
Im Zuge des Forschungsprojekts „Underground Sun Conversion“ wird ein Verfahren erforscht, das sowohl eine Lösung für die Erzeugung von erneuerbaren Energieträgern bietet als auch die Speicherfrage löst.
Erneuerbares Erdgas: So soll es funktionieren
Fossile Brennstoffe wie natürliches Erdgas sind aus Kleinstlebewesen wie Algen oder Plankton entstanden, die vor Millionen von Jahren abgestorben sind. Ohne Sauerstoff, durch großen Druck und hohe Temperaturen verwandelten sich diese Kleinstlebewesen in gasförmige Kohlenwasserstoffe – vor allem in Methan. Nach dieser Umwandlung wanderte das Erdgas durch Erdschichten nach oben bis es auf undurchdringliche Schichten gestoßen ist und sich in Lagerstätten gesammelt hat.
In über 1.000 Metern Tiefe, wo vor Millionen vor Jahren natürliches Erdgas entstanden ist, soll nun zum ersten Mal erneuerbares Erdgas erzeugt werden. Möglich machen will diesen Prozess das Forschungsprojekt „Underground Sun Conversion“. Es soll erstmals möglich werden, direkt in einer Erdgaslagerstätte Erdgas natürlich zu „erzeugen“ und gleich dort zu speichern.
Ausgangspunkt dafür ist die „Power to Gas“-Technologie, bei der Überschüsse aus der Produktion erneuerbarer Energie (Wind oder Sonne) und Wasser mittels Elektrolyse oberirdisch in Wasserstoff umgewandelt werden (HIER wird die Technologie in einem Video erklärt).
Underground Sun Conversion © RAG
Nun kommt dieser Wasserstoff gemeinsam mit CO2 in eine vorhandene Erdgaslagerstätte. In über 1.000 Metern Tiefe wandeln nun natürlich vorhandene Mikroorganismen diese Stoffe in relativ kurzer Zeit in erneuerbares Erdgas (Methan) und Wasser um. Bei dieser Methode wird der natürliche Entstehungsprozess von Erdgas nachgebildet, aber gleichzeitig um Millionen von Jahren verkürzt – Erdgeschichte im Zeitraffer. Das entstandene Erdgas wird anschließend direkt in dieser Erdgaslagerstätte gespeichert und kann bei Bedarf jederzeit entnommen und über die vorhandenen Leitungsnetze zu den Verbraucherinnen und Verbrauchern transportiert werden. Erneuerbares Erdgas kann als Energieträger für die Industrie, für Wärme und Transport (Stichwort: Erdgasauto) sowie zur Erhöhung der Versorgungssicherheit dienen.
Vorteile von erneuerbarem Erdgas
Das Forschungsprojekt sieht in der Methode viele Vorteile: Erneuerbares Erdgas ist CO2-neutral, weil vorhandenes CO2 (zum Beispiel aus der Industrie) benötigt und damit im
„Produktionsprozess“ gebunden wird. CO2, das sonst in die Atmosphäre weichen würde, wird in der unterirdischen Lagerstätte zu Methan, Methan wird energetisch verwertet (verbrannt) und das entstandene CO2 wird wieder genutzt, um unterirdisch neues Erdgas zu erzeugen. So entsteht ein nachhaltiger Kohlenstoff-Kreislauf. Außerdem wird im Zuge der Umwandlung Sonnen- oder Windenergie speicherbar gemacht.
Zudem wird vorhandene Infrastruktur genutzt. Sowohl für den natürlichen Produktionsprozess als auch für die unterirdische Speicherung in natürlichen Erdgaslagerstätten und den umweltfreundlichen Transport zur Endverbraucherin oder zum Endverbraucher kann bereits vorhandene Infrastruktur verwendet werden.
