Am 8. Mai startete die österreichische RAG in einem ehemaligen Gasdepot in Rubensdorf das weltweit erste Pilotprojekt zur unterirdischen Wasserstoffspeicherung. Das Pilotprojekt wird 1,2 Millionen Kubikmeter Wasserstoff speichern, was 4,2 GWh Strom entspricht. Der gespeicherte Wasserstoff wird von einer 2-MW-Protonenaustauschmembranzelle von Cummins erzeugt, die zunächst im Grundlastbetrieb betrieben wird, um genügend Wasserstoff für die Speicherung zu produzieren. Im weiteren Projektverlauf wird die Zelle flexibler betrieben, um überschüssigen erneuerbaren Strom ins Netz einzuspeisen.
Als wichtiger Meilenstein in der Entwicklung einer Wasserstoffwirtschaft wird das Pilotprojekt das Potenzial unterirdischer Wasserstoffspeicher für die saisonale Energiespeicherung demonstrieren und den Weg für den großflächigen Einsatz von Wasserstoffenergie ebnen. Obwohl noch viele Herausforderungen zu bewältigen sind, ist dies sicherlich ein wichtiger Schritt hin zu einem nachhaltigeren und dekarbonisierten Energiesystem.
Unterirdische Wasserstoffspeicherung, d. h. die Nutzung unterirdischer geologischer Strukturen zur großflächigen Speicherung von Wasserstoffenergie. Durch die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen und die Produktion von Wasserstoff wird dieser in unterirdische geologische Strukturen wie Salzkavernen, erschöpfte Öl- und Gaslagerstätten, Grundwasserleiter und ausgekleidete Hartgesteinshöhlen injiziert, um Wasserstoffenergie zu speichern. Bei Bedarf kann der Wasserstoff aus unterirdischen Wasserstoffspeichern zur Gas-, Stromerzeugung oder für andere Zwecke entnommen werden.
Wasserstoffenergie kann in verschiedenen Formen gespeichert werden, darunter gasförmig, flüssig, oberflächlich adsorbiert, Hydrid oder flüssig mit eingebautem Wasserstoff. Um jedoch einen reibungslosen Betrieb des Hilfsstromnetzes zu gewährleisten und ein optimales Wasserstoffenergienetz aufzubauen, ist die unterirdische Wasserstoffspeicherung derzeit die einzig praktikable Methode. Oberflächenspeicher wie Pipelines oder Tanks haben eine begrenzte Speicher- und Entladekapazität von nur wenigen Tagen. Unterirdische Wasserstoffspeicherung wird benötigt, um Energie für mehrere Wochen oder Monate bereitzustellen. Unterirdische Wasserstoffspeicherung kann den Energiebedarf von bis zu mehreren Monaten decken, bei Bedarf zur direkten Nutzung entnommen oder in Strom umgewandelt werden.
Allerdings ist die unterirdische Wasserstoffspeicherung mit einer Reihe von Herausforderungen verbunden:
Erstens: Die technologische Entwicklung ist langsam
Derzeit schreiten Forschung, Entwicklung und Demonstration zur Speicherung in erschöpften Gasfeldern und Grundwasserleitern nur schleppend voran. Weitere Studien sind erforderlich, um die Auswirkungen von Erdgasrückständen in erschöpften Feldern, bakterielle Reaktionen in situ in Grundwasserleitern und erschöpften Gasfeldern, die zu Schadstoffen und Wasserstoffverlust führen können, sowie die Auswirkungen auf die Speicherdichtheit, die durch die Wasserstoffeigenschaften beeinflusst werden kann, zu untersuchen.
Zweitens ist die Projektbauzeit lang
Unterirdische Gasspeicherprojekte erfordern beträchtliche Bauzeiten: fünf bis zehn Jahre für Salzkavernen und erschöpfte Lagerstätten, zehn bis zwölf Jahre für Grundwasserspeicher. Bei Wasserstoffspeicherprojekten kann die Zeitverzögerung länger sein.
3. Begrenzt durch geologische Bedingungen
Das Potenzial unterirdischer Gasspeicher hängt von den lokalen geologischen Bedingungen ab. In Gebieten mit begrenztem Potenzial kann Wasserstoff durch einen chemischen Umwandlungsprozess in großem Maßstab als flüssiger Träger gespeichert werden. Allerdings verringert sich dadurch die Effizienz der Energieumwandlung.
Obwohl Wasserstoffenergie aufgrund ihrer geringen Effizienz und hohen Kosten noch nicht im großen Maßstab eingesetzt wird, bestehen für sie aufgrund ihrer Schlüsselrolle bei der Dekarbonisierung in verschiedenen wichtigen Bereichen breite Entwicklungsaussichten für die Zukunft.
Veröffentlichungszeit: 11. Mai 2023