Ziel der Ausarbeitung ist, die Nutzung der Erdgasinfrastruktur als effizienten Speicher von erneuerbaren Energien darzustellen. Dabei wird insbesondere auf das sogenannte Power- to-Gas Verfahren sowie den derzeitigen Stand der Technik und vorhandene Hindernisse zur Umsetzung eingegangen. In der Ausarbeitung werden keine weiteren Verfahren zur Nutzung der Erdgasinfrastruktur erläutert.
In den letzten 20 Jahren ist die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien kontinuierlich gestiegen. Innerhalb Deutschlands machte 1990 der Anteil von regenerativ erzeugtem Strom aus Windenergie, Wasserkraft, Photovoltaik- und Biogasanlagen 3,4% des Bruttostromverbrauchs aus; im Jahr 2015 lag der Wert bereits bei 32,6%. Bis zum Jahr 2050 soll der Anteil des aus erneuerbaren Energien erzeugten Stroms bei mindestens 80% liegen und ist damit die wichtigste Elektrizitätsquelle für den Strommarkt.
Diese Entwicklung zeigt, dass die Frage nach langfristigen Stromspeichern im deutschen Energiesystem vor allem in Bezug auf die zunehmende volatile Einspeisung eine zentrale Rolle spielt. Dabei liegt das Augenmerk nicht ausschließlich auf dem Strommarkt sondern zunehmend auf der potentiellen Nutzung der bereits bestehenden deutschen Erdgasinfrastruktur. Inwiefern das bestehende Erdgasleitungsnetz für die Speicherung von erzeugtem Strom nutzbar ist, wird in dieser Arbeit anhand des Konzeptes von Power-to-Gas erläutert und mit einem Praxisbeispiel näher verdeutlicht.
Inhaltsverzeichnis
- Abkürzungsverzeichnis
- Abbildungsverzeichnis
- 1 Einleitung
- 1.1 Problemstellung und Zielsetzung
- 1.2 Aufbau der Arbeit
- 2 Grundlagen
- 2.1 Begriff und Definition Power-to-Gas
- 2.2 Begriff und Definition erneuerbarer Energien
- 2.3 Formen regenerativer Energien
- 3 Aktuelle Speichersituation
- 3.1 Möglichkeiten und Grenzen erneuerbarer Energien
- 3.2 Speichermöglichkeiten in Deutschland
- 3.2.1 Elektrolyse
- 3.2.2 Deutsche Erdgasinfrastruktur als Speichermöglichkeit
- 4 Nutzungsmöglichkeit der Erdgasinfrastruktur
- 4.1 Power-to-Gas Verfahren
- 4.1.1 Methanisierung
- 4.1.2 Alternative Nutzungsfelder
- 4.1.3 Power-to-Gas Anlage
- 5 Fazit und Ausblick
- Literaturverzeichnis
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Seminararbeit befasst sich mit der Nutzung der deutschen Erdgasinfrastruktur im Rahmen der Energiewende. Sie untersucht, inwiefern das bestehende Erdgasleitungsnetz zur Speicherung von erzeugtem Strom genutzt werden kann, und analysiert dabei das Konzept von Power-to-Gas. Das Ziel der Arbeit ist es, die Erdgasinfrastruktur als effizienten Speicher für erneuerbare Energien darzustellen.
- Die Bedeutung von erneuerbaren Energien in Deutschland
- Die Herausforderungen der Speicherung von erneuerbarer Energie
- Das Power-to-Gas Verfahren und seine Anwendungsmöglichkeiten
- Die Rolle der Erdgasinfrastruktur als Energiespeicher
- Die Potenziale und Herausforderungen der Nutzung von Power-to-Gas
Zusammenfassung der Kapitel
Die Seminararbeit beginnt mit einer Einführung in die Problemstellung und Zielsetzung. Dabei werden die steigenden Anteile erneuerbarer Energien in der deutschen Stromerzeugung und die damit verbundene Notwendigkeit effizienter Stromspeicher beleuchtet. Anschließend werden die Grundlagen der erneuerbaren Energien und des Power-to-Gas-Verfahrens erläutert. Es wird auf die verschiedenen Formen regenerativer Energien sowie auf die Möglichkeiten und Grenzen ihrer Nutzung in Deutschland eingegangen. In diesem Zusammenhang wird auch die aktuelle Speichersituation in Deutschland analysiert und die Bedeutung der Erdgasinfrastruktur als Speichermöglichkeit hervorgehoben.
Im nächsten Abschnitt werden die Nutzungsmöglichkeiten der Erdgasinfrastruktur im Rahmen der Energiewende genauer untersucht. Der Fokus liegt dabei auf dem Power-to-Gas-Verfahren, das die Umwandlung von Strom in synthetisches Erdgas ermöglicht. Es wird auf die Methanisierung, die Alternative Nutzungsfelder und die Konstruktion von Power-to-Gas-Anlagen eingegangen.
Die Arbeit endet mit einem Fazit und Ausblick, in dem die Potenziale und Herausforderungen der Nutzung der Erdgasinfrastruktur für die Speicherung von erneuerbaren Energien zusammengefasst werden. Es werden mögliche Wege aufgezeigt, um den Ausbau der Power-to-Gas-Technologie zu ermöglichen und den Anteil erneuerbarer Energien im deutschen Energiesystem zu erhöhen.
Schlüsselwörter
Erneuerbare Energien, Energiewende, Stromspeicherung, Power-to-Gas, Methanisierung, Erdgasinfrastruktur, Deutsche Erdgasleitung, Speicherpotenziale, Energiewirtschaft.
- Arbeit zitieren
- Maren Humbert (Autor:in), 2016, "Power-to-Gas". Die Nutzung der deutschen Erdgasinfrastruktur im Rahmen der Energiewende, München, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/388616
