Chemische Energiespeicherung
Chemische Energiespeicher eignen sich als Langzeitspeicher. Sind sie erst einmal erzeugt, lassen sie sich ohne weitere Energieverluste lagern. Bei der Herstellung treten jedoch Umwandlungsverluste auf. Unter dem Begriff Power-to-X (P2X) werden verschiedene Umwandlungsverfahren aus elektrischem Strom zu gasförmigen, flüssigen und festen Folgeprodukte bezeichnet: Power-to-Gas-Anlagen, Power-to-Liquid-Anlagen, Power-to-Chemicals-Anlagen.
Chemische Energiespeicherung von Wasserstoff
Power-to-Gas-Anlagen
In diesen Anlagen wird mit Hilfe von erneuerbaren Energien Gas wie zum Beispiel Wasserstoff oder Methan hergestellt. Allerdings gehen bei der Elektrolyse zu Gas bereits 30 bis 40 Prozent des eingesetzten Stroms verloren. Auch die Rückverstromung des Gases ist verlustbehaftet, so dass am Ende noch höchstens 40 Prozent der aufgenommenen Energie übrigbleiben. Andererseits lässt sich Gas in sehr viel größeren Mengen speichern als zum Beispiel in Pumpwasserkraftwerken.
Power-to-Liquid-Anlagen
Das Power-to-Liquid-Konzept basiert auf der Umwandlung erneuerbarer Energien in flüssige Kraftstoffe und Chemikalien. Zu nennen sind hier zum Beispiel Methanol, Ammoniak, Fischer-Tropsch-Produkte (FT) oder Oxymethylenether (OME). Diese Flüssigkeiten liefern die hohe Energiedichte, die für Anwendungen mit hohem Energiebedarf notwendig ist, beispielsweise Flugzeuge oder Schiffe, Stichwort E-Fuels. Auch eine Rückverstromung ist möglich. Wie bei Power-to-Gas-Anlagen ist auch bei den Power-to-Liquid-Anlagen der Wirkungsgrad gering.
Power-to-Chemicals-Anlagen
Power-to-Chemicals steht für Technologien, die mit Strom aus erneuerbaren Energien chemische Grundstoffe herstellen. Das Verfahren ist eng mit dem Power-to-Gas-Prozess verwandt. Die erzeugten Produkte werden jedoch nicht zur direkten Energiespeicherung eingesetzt, sondern sind für die stoffliche Nutzung bestimmt. Da wir uns hier mit Energiespeichern befassen, wollen wir es daher damit an dieser Stelle belassen.
Im folgenden Video wird Power-to-X anschaulich erklärt:
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