Sektorenkopplung

Wasserstoff - Power to X mit vielen Möglichkeiten

Grüner Wasserstoff ist ein wesentlicher Baustein für den Weg in ein klimaneutrales Energiesystem. Für Niedersachsen bieten sich hierdurch große Chancen, da es über beste Voraussetzungen verfügt, zum zentralen Standort der deutschen Wasserstoffwirtschaft zu werden. Das zeigen nicht zuletzt die vielen vielversprechenden Projekte und Initiativen zu Wasserstoff, die es bereits heute im Land gibt.

Für eine erfolgreiche Energiewende wird mittelfristig der Einsatz von Wasserstofftechnologien unverzichtbar sein - gerade in den Sektoren Wärme, Verkehr und Industrie, in denen - anders als im Stromsektor - eine direkte Nutzung von erneuerbar erzeugtem Strom aus technischen Gründen nicht oder nur eingeschränkt möglich ist. Hier werden daher verschiedene Nutzungspfade für Power-to-X-Technologien einen entscheidenden Beitrag zur Kopplung dieser Sektoren leisten und diese in der Folge deutlich klimafreundlicher machen. Wie klimafreundlich die Nutzung des Energieträgers Wasserstoff ist, hängt auch von seiner Erzeugung ab - sprich, welche Farbe er hat: Grün, grau, blau oder türkis.

Power to X

Grüner Strom - Nutzungspfade

Es gibt vielfältige Möglichkeiten, Strom aus erneuerbaren Energien so umzuwandeln, dass sich die Bandbreite der Nutzungsbereiche deutlich erweitert.

  • Power to Heat (PtH)

    Power to Heat (PtH) beschreibt die Nutzung von Strom aus erneuerbaren Quellen zwecks Versorgung mit Wärme, z. B. im Gebäude- oder industriellen Bereich.

  • Power to Gas (PtG)

    Power to Gas (PtG) beschreibt die Nutzung von Strom aus erneuerbaren Quellen zwecks Erzeugung von Wasserstoff und anderen Brenngasen, wie Methan (s. hierzu auch Power to Syngas). Einerseits können diese Brenngase stofflich direkt im industriellen Sektor genutzt werden, andererseits ist eine Nutzung dieses Wasserstoffs im Verkehrssektor (s. Power to Mobility), im Stromsektor (s. Power to Power) oder im Wärmesektor (durch Verbrennung) denkbar.

  • Power to Chemicals (PtChem)

    Power to Chemicals (PtChem) beschreibt die Weiterverarbeitung von Wasserstoff aus erneuerbaren Quellen in andere gasförmige oder flüssige chemische Grundstoffe, wie z. B. Biokraftstoff, Methanol oder Ammoniak. Diese können in verschiedenen Sektoren genutzt werden. Der Nutzungspfad PtChem ist somit Oberbegriff für nachfolgende Nutzungspfade:

    • Power to Syngas (PtSyn) beschreibt die Weiterverarbeitung von Wasserstoff aus erneuerbaren Quellen zu anderen erneuerbaren Gasen (z. B. Biomethan). Diese können im Strom-, Wärme-, Verkehrssektor und im industriellen Bereich genutzt werden.
    • Power to Liquid (PtL) beschreibt die Herstellung erneuerbarer flüssiger Kraftstoffe auf Basis von Wasserstoff aus erneuerbaren Quellen (z. B. Biodiesel). Diese Kraftstoffe können im Verkehrssektor eingesetzt werden oder auch zur Versorgung mit Wärme durch Verbrennungsprozesse oder im Stromsektor (s. Power to Power).
    • Power to Fuel (PtF), s. PtL.
    • Power to Ammonia (PtA oder PtNH3) beschreibt die Herstellung von Ammoniak auf Basis von Wasserstoff aus erneuerbaren Quellen. Einerseits kann dieses Ammoniak stofflich in der Industrie (und Landwirtschaft) eingesetzt werden. Andererseits kann dieser Ammoniak im Strom-, Wärme- und Verkehrssektor genutzt werden, wobei dies einer Modifikation von konventioneller Motoren- und Kraftwerkstechnik bedarf.

  • Power to Mobiltiy (PtMob)

    Power to Mobility (PtMob) beschreibt die Nutzung von Wasserstoff aus erneuerbaren Quellen im Verkehrssektor. Dies kann einerseits durch Fahrzeugsysteme mit Brennstoffzellengelingen,  andererseits durch modifizierte verbrennungsmotorische Prozesse bei denen erneuerbare flüssige Kraftstoffe genutzt werden (s. Power to Liquid).

  • Power to Power (PtP)

    Power to Power (PtP) beschreibt die Nutzung von Wasserstoff und anderer chemischer Grundstoffe aus erneuerbaren Quellen im Stromsektor zur erneuten
    Stromerzeugung (sog. Rückverstromung). Dies bietet die Möglichkeit einer
    saisonalen Speicherung von Strom aus erneuerbaren Quellen, z. B. bei
    „Dunkelflauten". Anwendungsbeispiele sind stationäre Brennstoffzellensystemen
    oder die Verbrennung in modifizierten Gaskraftwerken.

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