Im Fachforum „Power-to-X: Forschung – Entwicklung – Anwendung“ am Energie Campus Nürnberg (EnCN) diskutierten über 100 Teilnehmer aus Wissenschaft, Wirtschaft, Kommunen und Politik Lösungsansätze, wie Mobilität, Industrie und kommunale Energieversorgung an die regenerative Energieerzeugung gekoppelt werden können. In dem Fachforum am 11. November am EnCN wurden Entwicklungsstand und Forschungsziele von Power-to-X-Technologien vorgestellt und mit Wissenschaftlern, Technologieanbietern, kommunalen Energieversorgern und Politikern diskutiert. Mit dabei war Norbert Zösch, Geschäftsführer des Stadtwerks Haßfurt, als Vertreter von Windgas Haßfurt.

Zösch berichtete in dem Zusammenhang darüber, wie lokale Energieversorger grünen Strom effizient speichern können. Seit 2016 wird in Haßfurt überschüssige Energie aus Windkraftwerken von einem reaktionsschnellen Elektrolyseur in Wasserstoff umgewandelt, der dann in das Gasnetz eingespeist wird. Die Windgas-Technologie sei nicht nur ein Beitrag zur Energiewende, sondern auch zur Stabilisierung des lokalen und übergeordneten Stromnetzes, so Norbert Zösch in seinem Praxisbeispiel. "Alle reden von Wasserstoff als Energie der Zukunft", erklärt Zösch im Gespräch  mit dieser Redaktion. "Selbst große Unternehmen wie Exxon oder Shell beginnen, sich auf Wasserstoff einzustellen. Durch erneuerbare Energien wie Sonne und Wind ist Wasserstoff mittlerweile auch relativ günstig herzustellen. Das Thema nimmt weltweit Fahrt auf." 

Radikaler Umbau ist notwendig

Um die globale Erwärmung zu begrenzen, müsse der Ausstoß von Treibhausgasen weltweit massiv reduziert werden, so Zösch. Dafür sei ein radikaler Umbau in allen Wirtschaftsbereichen notwendig. Als eine wichtige Lösung gelten Power-to-X-Technologien: Strom aus Erneuerbaren Energien wird in Wasserstoff, Methan oder flüssige Brennstoffe umgewandelt, die klimaneutral Fahrzeuge antreiben. Und auch in der Wärmeversorgung kann diese grüne Elektrizität fossile Energieträger ersetzen. Die intelligente Verzahnung von Strom, Wärme und Mobilität stellt eine der wichtigsten und dringendsten Aufgaben dar, so Zösch, um die Energiewende auf die Erfolgsspur zu setzen. Power-to-X-Technologien ermöglichten dabei die Umwandlung und Speicherung von überschüssigem erneuerbarem Strom in Batterien, Wärme oder chemische Energie.

"Eine zu 100 Prozent regenerative Energieversorgung ist nur mit effizienten Speichertechnologien zu schaffen", so Norbert Zösch im Gespräch mit dieser Redaktion. "Batterien allein reichen dafür nicht aus – für den globalen Energiehandel und den Betrieb besonders energieintensiver Anwendungen in Industrie und Verkehr sind Alternativen gefragt", sagt Zösch. Am Energie Campus Nürnberg, dem "bayerischen Wasserstoffzentrum", wie Zösch es nennt,  werden seit Jahren sogenannte Power-to-X-Technologien erforscht. 

Verflüssigung von Wasserstoff ist bahnbrechend

Prof. Dr. Peter Wasserscheid, Inhaber des Lehrstuhls für Chemische Reaktionstechnik an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) und laut Zösch "Pionier auf dem Gebiet flüssiger organischer Wasserstoffspeicher", gab eine Einführung in das Thema. Er bezeichnete die Elektrolyse von Wasser zu Wasserstoff als Schlüsseltechnologie für die Energiewende. Eine Möglichkeit, Wasserstoff in gebundener Form zu speichern und zu transportieren, sei die CO2-Hydrierung zu Methan, Methanol oder synthetischen Kraftstoffen, erklärte der Chemiker. "Wasserscheid hat eine bahnbrechende Methode entwickelt, Wasserstoff flüssig zu transportieren", zeigt sich Zösch beeindruckt von dem Forumsteilnehmer.

Prof. Dr. Jürgen Karl, Leiter des Lehrstuhls für Energieverfahrenstechnik der FAU, beleuchtete in seinem Vortrag „Power-to-X oder Batterie?“ die Zukunftschancen verschiedener Energieträger im Bereich der Mobilität. Hier konkurrieren laut dem Forscher E-Fuels und Wasserstoff mit der elektrochemischen Speicherung erneuerbarer Energien in Batterien.

Industriegesellschaft vor gewaltigen Herausforderungen

Über die Energieversorgung und Mobilität der Zukunft aus Unternehmenssicht referierte Marc Grünewald, Vizepräsident von MAN Energy Solutions. Der Ausstieg aus Kohle und Kernenergie stelle die Industriegesellschaft vor gewaltige Herausforderungen. „Power-to-Gas-Technologien, etwa die Verbindung von Wasserstoff und Kohlendioxid zu Methan, könnten dazu beitragen, die entstehende Versorgungslücke zu schließen“, sagte Grünewald.

Am Nachmittag stand das Fachforum ganz im Zeichen praktischer Anwendungen. Neben dem Vortrag von Norbert Zösch informierte Dr. Bernd Eckardt, Abteilungsleiter Fahrzeugelektronik am Fraunhofer IISB, über die Entwicklung von Gleichspannungswandlern für den Betrieb von Brennstoffzellen. Neben den erfolgreichen Praxisbeispielen ging es auf dem Forum auch um die systemische Betrachtung der Energiewende. Dr. Guido Weißmann, Projektmanager Technologie des Netzwerks Bayern Innovativ, erklärte, die Elektromobilität müsse von den Kommunen als ganzheit-liches Konzept begriffen werden. E-Mobilität sei nicht nur das Fahren mit Strom, sondern ein Gesamtsystem aus Fahrzeug, Infrastruktur, Anwendungsbedarf und gesellschaftlicher Akzeptanz. Es bedürfe eines neuen Mobilitätskonzeptes, das die Belange von Bürgern, Unternehmen und Kommunen gleichermaßen berücksichtige.

Am Beispiel von Power-to-Gas zeigte Jonas Klückers, Business Development der microbEnergy GmbH, wie die Herausforderungen der Energiewende auf lokaler Ebene bewältigt werden können. "Energieversorgung darf nicht länger in Sparten wie Strom, Wärme oder Mobilität gedacht werden. Vielmehr ist es notwendig, die Sektoren zu verbinden und ganzheitlich zu betrachten", zieht Stadtwerkleiter Norbert Zösch ein Fazit des Fachforums.