03.11.2023 – Nach einer Simulationsstudie der TU Berlin ermöglicht Methanol als Energieträger zur Zwischenspeicherung von Ökostrom Kosteneinsparungen von bis zu 40 Prozent gegenüber Wasserstoff.
Wasserstoff ist nicht nur die Nummer eins im Periodensystem, sondern entwickelt sich immer mehr zum Hoffnungsträger Nummer eins in Sachen Energiewende. Doch wie Forscher:innen der TU Berlin und des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) in einer Simulationsstudie herausfanden, gibt es einen neuen Mitstreiter, der als alternativer Energieträger wirtschaftlich einsetzbar und genauso überall verwendbar wäre: Methanol.
Gewinnfaktor Lagerung
Als einfachster organischer Alkohol muss Methanol nicht wie Wasserstoff energieaufwändig komprimiert werden. Zudem hat Methanol einen fünfmal höheren Energiegehalt pro Volumen als Wasserstoff. Dies ist nicht nur für den Transport, sondern vor allem auch für die Speicherung von Vorteil. Auch die Lagerung von Wasserstoff sei um ein Vielfaches teurer, erklärt Prof. Dr. Tom Brown vom Fachgebiet Digitale Transformation in Energiesystemen der TU Berlin. „Dort, wo es keine unterirdischen Salzkavernen gibt, muss Wasserstoff in Stahltanks gespeichert werden. Aufgrund des hohen Drucks des verdichteten Wasserstoffs müssen diese besonders dickwandig sein und sind deshalb um ein Vielfaches teurer als einfache Tanks für Methanol.“
Grafik des Konzepts zur Stromspeicherung mit Hilfe von Methanol. Grafik: Technische Universität Berlin
Über 71 Jahre Wetterdaten vergleichen
Eine Simulationsstudie mit Wetterdaten aus 71 Jahren mit der neuartigen Allam-Turbine ergab, dass die Stromspeicherung mit Methanol durchaus wirtschaftlicher sein kann. Stehen keine Salzkavernen in der Nähe der Wasserstoffproduktion zur Verfügung, muss der Wasserstoff in Stahltanks gespeichert werden. Methanol ist dann als Speichermedium je nach Wetterbedingungen 29 bis 43 Prozent günstiger. Befinden sich die Salzkavernen in der Nähe der Wasserstoffproduktion, hat der Wasserstoff die Nase vorn und der Strom mit Methanol als Speichermedium ist um 16 bis 20 Prozent teurer. „Wir erwarten, dass mit sinkenden Kosten aufgrund fortschreitender Verbreitung der Allam-Technik diese Lücke auf sechs bis sieben Prozent schrumpft“, erklärt Tom Brown.
Die Simulationen zeigen, dass in Deutschland nur etwa zehn Prozent der benötigten elektrischen Energie durch die Allam-Turbinen erzeugt werden müssten. Der Rest könnte problemlos durch erneuerbare Energien oder kleinere Kurzzeit-Batteriespeicher abgedeckt werden.
Forderung an die Politik
Aufgrund der Simulationsergebnisse fordern die Forschenden das Bundeswirtschaftsministerium (BMWK) auf, Methanol in seine Kraftwerksstrategie aufzunehmen. „Unsere Studie soll die Verantwortlichen in Politik und Wirtschaft vor allem dazu anregen, weiterhin offen zu sein für die Vor- und Nachteile der verschiedenen Energieträger“, sagt Brown. Zwar seien weitere EU-weite Simulationen nötig, um weitere Eckdaten für strategische Entscheidungen zu erhalten, aber man müsse Methanol auf jeden Fall im Hinterkopf behalten. So sei Methanol auch ein möglicher Plan B als strategische Reserve für Krisenfälle wie Vulkanausbrüche mit Beeinträchtigung der Sonneneinstrahlung oder Angriffe auf die Netzinfrastruktur. (pms)
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