Die Ostschweiz am Sonntag veröffentlichte am 15.02.2015 folgenden Artikel: KASPAR ENZ

 

Eine Tankfüllung Sonne, Luft und Wasser

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Eine Pilotanlage der HSR Rapperswil wandelt Solarstrom, Luft und Wasser zu einem Treibstoff um. Damit rücke die Energiewende einen grossen Schritt näher.
 

Hintergrund

Nur von Luft, Wasser und Sonnenlicht soll Niklaus von Flüe in seinen letzten Jahren gelebt haben. Und auch heute gibt es Leute, die ähnliches von sich behaupten. Legenden und Esoterik sind allerdings nicht die Sache der Ingenieure am Institut für Energietechnik der Hochschule für Technik in Rapperswil. Aber Luft, Wasser und Sonnenlicht ist alles, was sie brauchen, um einen Treibstoff herzustellen – abgesehen von zwei Containern voller Gerätschaften mit Leitungen, Schläuchen und Messgeräten. Sie stehen auf dem Gelände der Erdgas Obersee in Rapperswil. Am Freitag wurde das Projekt «Power-To-Gas» der Öffentlichkeit präsentiert.

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Kreislauf geschlossen

Luft, Wasser und Sonnenlicht: «Aus diesen Zutaten produzieren wir Methangas», sagt Institutsleiter Markus Friedl. Neue Erfindungen waren dafür nicht nötig. «Wir kombinieren existierende Technologien». Der Solarstrom vom nahen Dach trennt im Elektrolyse-Verfahren das Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff. Dazu kommt Kohlendioxid. Noch stammt dieses aus zwölf Flaschen, bald sollen aber Geräte der deutschen Firma Climeworks das CO₂ direkt aus der Luft gewinnen. In einem Methanisierungsreaktor verbindet sich der Kohlenstoff aus dem CO₂ dann mit dem Wasserstoff und wird zu CH4 – Methangas. Das wiederum kann an Ort und Stelle in ein Auto getankt werden. Beim Fahren stösst es genau so viel CO₂ aus, wie die Anlage vorher der Luft entzogen hat. Das Treibhausgas ist so in einem geschlossenen Kreislauf.

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«CO₂ als Ressource nutzen», das schwebt auch dem deutschen Autohersteller Audi vor, sagt Hagen Seifert, Leiter Erneuerbare Energien bei Audi. Deshalb beteiligt sich auch sein Unternehmen am Projekt. Dabei ist Audi selber schon recht weit. Der Konzern baut seit 2014 das passende Auto und betreibt in Norddeutschland schon eine Anlage, die viel grösser ist als die Pilotanlage in Rapperswil. Diese braucht für eine Tankfüllung ganze 20 Stunden. Trotzdem sei sie einzigartig, sagt Seifert. Die Audi-Anlage bezieht das CO₂ von einer Biogasanlage. Aber «es gibt noch keine Anlage, die das CO₂ aus der Luft entnimmt. So kann man den Kreislauf schliessen.» Damit ist die Anlage auch unabhängig von anderen CO₂-Quellen, sagt Markus Friedl. So müsse man die Produktion nicht darauf ausrichten, wie viel CO₂ aus dem angehängten Kamin kommt, sondern nach dem verfügbaren Solarstrom. 

 

Auch die Politik sitzt im Steuerungskomitee des Projekts, der Thurgauer GLP-Nationalrat Thomas Böhni beispielsweise. Der nutzt die Präsentation, um eine Motion vorzustellen: Betreibern oder Importeuren von Autos, die solches Gas nutzen, sollen reduzierte CO₂-Werte angerechnet werden, fordert er. Doch von Power-To-Gas erhofft er sich mehr. Die Energiewende erfordere auch grosse Investitionen ins Stromnetz, rund elf Milliarden Franken. Die Technologie könnte hier Einsparungen ermöglichen, glaubt Böhni. «Sie erlaubt die Verbindung der Strom- und Gasnetze.» Denn der Strom aus Sonnen- und Windanlagen hat einen gewichtigen Nachteil: Er fällt nicht gleichmässig an. Solaranlagen produzieren im Sommer deutlich mehr Strom als im Winter, wenn mehr Strom gebraucht würde. Diese überschüssige Energie zu speichern ist eine Aufgabe, die es zu lösen gilt. Sie in Gas zu verwandeln wäre eine Möglichkeit. So könnte die Solarenergie im Winter auch Wohnungen heizen. Und gerade beim Verkehr und den Wohnungen sei im Hinblick auf die Energiewende «noch viel zu tun», sagt Böhni. 

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Ermöglicht Energiewende

Die Technologie gehe somit zwei «zentrale Herausforderungen der Energiewende an», sagt Ernst Uhler, Geschäftsleiter der Erdgas Obersee: Den Mangel an Speichern für erneuerbare Energie sowie die Kapazitätsengpässe in den Stromnetzen. Die Anlage sei eine Art «Park and Ride»-System für Strom. Auch Peter Graf, Geschäftsleitungsmitglied der St. Galler Stadtwerke, sitzt im Komitee des Projekts. Er setzt grosse Hoffnungen in die Technologie. So könne auch der Verkehr seine Energie aus erneuerbaren Quellen schöpfen. Dazu müsste die Stromproduktion aber ausgebaut werden. Rund 14 Prozent mehr seien nötig, um den Verkehr in der Stadt St. Gallen auf erneuerbare Energien umzustellen, schätzt Graf. 

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Mehr über das System lernen

Drei Jahre lang will das Institut für Energietechnik die Pilotanlage nun betreiben. «Bis dann wissen wir mehr über das System», sagt Institutsleiter Markus Friedl. Zeit, um den Wirkungsgrad und die Funktion der Hilfsgeräte zu optimieren, Leute auf der Anlage zu schulen. «Wir können zeigen, dass es funktioniert.» Eine Anlage, die sich lohnt, müsste aber einiges grösser sein, sagt Friedl. Die Pilotanlage hat eine Leistung von 25 Kilowatt. «Unter einem Megawatt lohnt es sich nicht», sagt Friedl. Die Anlage von Audi hat eine Leistung von sechs Megawatt. Bis in der Schweiz jemand ein solches Projekt in Angriff nehme, dürfte es noch einige Jahre dauern, sagt Friedl. 

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Die Stadtwerke St. Gallen sind jedenfalls interessiert. Eine entsprechende Anlage sei schon angedacht, sagt Peter Graf. Mit der Kehrichtverbrennungsanlage verfüge die Stadt bereits über eine ergiebige CO₂-Quelle, die genutzt werden könnten. «Wir gehen davon aus, dass in den nächsten drei bis fünf Jahren entscheidende Fortschritte in der Methanisierung gelingen.» 

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Die Methanisierung benötigt zwei Prozesse: Erst wird Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten, das als Abfallprodukt entfällt. Danach reagiert der Wasserstoff im Reaktor mit CO₂. Daraus entsteht Methangas und als Abfallprodukt Wasser.