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17.02.2018

Tankstelle der Zukunft soll Strom, Wasserstoff und Methan liefern, speichern umwandeln

Forschungsprojekt zur klimafreundlichen Mobilität entwickelt Tankstelle, die Energie selbst umwandelt, speichert und bedarfsgerecht bereitstellt, sauber, ökologisch, intelligent und für alle alternativen Antriebsarten. Ob es dann auch Ökoburger und gesunde Schokoriegel an der Tanke geben wird?

Die Zapfsäule der Zukunft

Die Zapfsäule der Zukunft - vernetzt, intelligent und sauber ©ZSV

Immer mehr Autos sollen zukünftig alternative Antriebe haben. Die dazu passende Tankstelle entwickeln jetzt Wissenschaftler des Zentrums für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg.

Zapfsäule der Zukunft - gekoppelt, vernetzt, sauber

Mitte Februar 2018 begannen die Forschungsarbeiten für die Zapfsäule der Zukunft, die Strom, Wasserstoff sowie das Erdgassubstitut Methan aus regenerativen Quellen bereitstellen soll. Das Bundeswirtschaftsministerium fördert die Forschung mit rund 1,3 Millionen Euro über fünf Jahre.

Die Forschung erfolgt im Rahmen des Projekts „QUARREE 100“, in dem die vollständige erneuerbare Energieversorgung eines Stadtteils getestet wird.

Strom aus Wind und Sonne für Elektroauto, erneuerbarer Wasserstoff für Brennstoffzellenfahrzeuge und Methan aus erneuerbaren Quellen für Erdgasautos sollen bald eine immer größere Rolle spielen.

Bislang werden Strom- und Wasserstofftankstellen ausgebaut, eine Tankstelle, die Strom, Wasserstoff und auch Methan liefert, gibt es bislang aber noch nicht. Mit dem Forschungsprojekt soll sich das nun ändern.

Eine Zapfsäule für Alles

Eine Multienergiezapfsäule soll erneuerbaren Strom etwa aus Windkraftanlagen direkt in die Batterie der Elektroautos laden. Ist der Bedarf höher als das Angebot, springt eine stationäre Großbatterie ein, die zuvor bei einem Überangebot an Strom gefüllt wurde. Ist die Großbatterie voll und können auch die tankenden Elektroautos den Strom nicht mehr abnehmen, soll in einem zweiten Schritt die der Strom in Wasserstoff umgewandelt werden. Diesen Kraftstoff nutzen dann Brennstoffzellenfahrzeuge.

Fällt mehr Wasserstoff an, als gebraucht wird, kommt dieser in einen Speicher. Ist dieser gefüllt wird dem Wasserestoff Kohlendioxid beigemischt und er wird in einem dritten Schritt in Methan umgewandelt. Methan ist der Hauptbestandteil von Erdgas und Erdgasautos können den Kraftstoff problemlos nutzen.

Und am Ende ins Erdgasnetz

Ist mehr verfügbar als getankt wird, kommt das Methan in einen Speicher. Ist dieser voll, wird das Methan in das Erdgasnetz eingespeist.So soll die Kopplung des Stromnetzes mit der Mobilität nicht auf Elektroautos beschränkt bleiben und es profitieren alle alternativen Antriebe.

Stufennutzung für maximale Effizienz

Die Wissenschaftler sprechen von einer stufenförmigen Nutzung der erneuerbaren Energie. Priorität hat die Nutzung mit den geringsten Energieverlusten. Jede Stufe wird erst verlassen, wenn ihr Potenzial ausgereizt ist. Am effizientesten ist die Verwendung des regenerativen Stroms in Elektromotoren. Hier gibt es keine Verluste durch Umwandlung, maximal bis zu 10 Prozent Batteriespeicherverluste.

Mehr als nur Tankstelle

Die Tankstelle der Zukunft ist Teil des Projekts QUARREE100, ein Leuchtturmprojekt in dem Institute, Unternehmen und die öffentliche Verwaltung den nachhaltigen Umbau der Energieversorgung eines Stadtquartiers in der Stadt Heide, Kreis Dithmarschen, umsetzen und testen. Die Tankstelle fungiert im Quartier als Energiezentrum für Energiewandlung und Speicherung.

Sektorkopplung ausbauen

Der Ökostromanteil im deutschen Stromnetz liegt inzwischen bei rund einem Drittel mit steigender Tendenz. 2030 sollen es bereits 65 Prozent sein. Eine Nutzung außerhalb des Stromnetzes, etwa in Elektroautos und als alternativer Kraftstoff, würde den Sektor Mobilität klimafreundlicher machen.

Bislang gibt es hier nur geringe Fortschritte. Dabei haben alternativen Kraftstoffe wie Wasserstoff und Methan den Vorteil, dass sie lange verlustfrei gelagert werden können und Methan sogar ins Erdgasnetz eingespeist werden kann. Dort würde die Energie auch zur CO2-neutralen Wärmeversorgung von Gebäuden bereitstehen.

Nachhaltig und gesund - für Auto und Fahrer

Vielleicht gibt es an der Tankstelle der Zukunft ja nicht nur Nachhaltiges für´s Fahrzeug sondern auch Appetitliches und Gesundes für Reisende. Wäre doch auch noch ein Aspekt fürs Forschungsprojekt. mgo Quelle: ZSV