Um dem steigenden Forschungsbedarf im Bereich der Speichertechnologien offensiv zu begegnen, hat der DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches im Rahmen seiner „Innovationsoffensive Gastechnologie“ ein neues Forschungscluster „Power-to-Gas“ gegründet. Geleitet wird das Cluster von Dr. Gerald Linke, Leiter des Kompetenzcenter Gastechnik und Energiesysteme der E.ON Ruhrgas AG. Als technisch-wissenschaftlicher Think Tank der Energiewende erforscht der DVGW hocheffiziente Anwendungsoptionen des Energieträgers Gas unter Einbeziehung der vorhandenen Gasinfrastruktur in Deutschland. Auf der gat 2012 – dem größten gaswirtschaftlichen Kongress Deutschlands – wurden heute in Dresden die neuesten speichertechnologischen Forschungsergebnisse vorgestellt.

Ziel des jetzt gegründeten Clusters „Power-to-Gas“ ist es unter anderem, zu untersuchen, wie eine standardisierte Power-to-Gas-Anlage aussehen könnte. Die heute noch recht aufwendigen Einzelanlagen, die im Zuge von Demonstrationsvorhaben bundesweit projektiert sind, müssen für einen wirtschaftlichen Betrieb vereinfacht, das heißt standardisiert, werden. Insbesondere das technologische Herzstück, die Elektrolyse, muss noch kostenoptimiert werden. Darüber hinaus gilt es zu untersuchen, welche Anwendungen und Infrastrukturkomponenten eine Beimischung des Wasserstoffs zum Erdgas begrenzen. Das technische Regelwerk lässt derzeit Beimischungen im einstelligen Prozentbereich zu, verlangt aber eine Einzelfallbetrachtung der Bewertung nachgelagerter Versorgungsstrukturen.

Auch die zunächst energetisch unterlegen erscheinende Methanisierung des Wasserstoffs zusammen mit Kohlendioxid, das heißt die Herstellung synthetischen Methans, ist eine interessante Option zur Speicherung von Spitzenstrom. Die Energiedichte von Methan ist etwa dreimal höher als die von Wasserstoff und der synthetische Energieträger ist 100 Prozent kompatibel mit Erdgas. Allerdings können die CO₂-Bereitstellungskosten die Methanisierung unwirtschaftlich machen. Daher soll in einem Forschungsprojekt speziell die Frage der geeigneten Standortwahl untersucht werden, wobei der Nutzung von CO₂ aus regenerativen Bezugsquellen besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden soll.

Ein weiterer zu untersuchender Punkt ist die Veränderung des Brennwerts des Gemisches, sobald Wasserstoff dem Erdgas beigemischt wird. Der Einfluss auf den energetischen Gehalt des resultierenden Gases kann rein rechnerischer erfasst werden, wenn die Konzentrationen der Einzelkomponenten herangezogen werden. In der Realität stellt es aber eine anspruchsvollere Aufgabe dar, messtechnisch für eine unbekannte Zusammensetzung einen exakten Brennwert zu bestimmen, da Wasserstoff nicht von herkömmlichen Prozess-Chromatographen registriert wird. Ziel ist hierbei, Methoden und Messverfahren zu identifizieren, die für alle abrechnungsrelevanten Prozesse eichtechnisch anerkannt sind.