Power-to-X

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Power-to-X bezeichnet verschiedene Technologien zur Speicherung bzw. anderweitigen Nutzung von Stromüberschüssen in Zeiten eines (zukünftigen) Überangebotes variabler Erneuerbarer Energien wie Solarenergie, Windenergie und Wasserkraft. Ebenfalls üblich sind die Bezeichnungen P2X bzw. P2Y, wobei P die über dem Bedarf liegenden temporären Überschüsse bezeichnet und das X bzw. Y die Energieform oder den Verwendungszweck, in den die elektrische Energie gewandelt wird.[1] Analog dazu findet auch die Abkürzung PtX Verwendung.[2]

Zweck[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hauptartikel: Sektorkopplung

Die Technologien dienen insbesondere zur stärkeren Vernetzung von Strom-, Wärme- und Mobilitätsektor mittels Sektorkopplung. In Zeiten, in denen nicht genügend Erneuerbare Energien zur Verfügung stehen, kann bei manchen dieser Technologien eine Rückumwandlung in Elektrizität erfolgen. Bei anderen wie z. B. Power-to-heat steht hingegen der Ersatz fossiler Brennstoffe an anderer Stelle im Vordergrund, sodass die Emissionsminderung hier indirekt, z. B. über den Wärmesektor erfolgt.

Für die Umstellung des gesamten Energieversorgungsystems auf 100 Prozent Erneuerbare Energien im Rahmen der aus Klimaschutzgründen notwendigen Dekarbonisierung sind wegen der Fluktuation bestimmter Erneuerbaren Energien und zur Versorgung des Wärme- und Mobilitätssektors Power-to-X-Technologien erforderlich. Grund hierfür ist, dass es mit weiter steigendem Anteil Erneuerbarer Energien in Zukunft zu Stunden kommen wird, in denen die Einspeisung den Bedarf übersteigt, während bei schwacher Wind- und Solarstromproduktion Energiespeicher einspringen müssen, um die Nachfrage zu decken.[3][4][5]

Die Nutzung zukünftiger Ökostromüberschüsse zum Betrieb von Wärmepumpenheizungen hat von allen Power-to-X-Konzepten und noch vor der Nutzung zum Betrieb von Elektrofahrzeugen und der direkten Stromspeicherung den größten Umweltnutzen in Bezug auf Treibhausgasreduktion und Einsparung fossiler Energieträger.[6]

Einteilung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Power-to-X-Technologien lassen sich sowohl nach entstehenden Energieformen als auch nach Verwendungszweck einteilen.[2] Hierdurch sind auch Überschneidungen möglich.

Nach Energieform[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Nach Verwendungszweck[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Vgl. Peter D. Lund et al, Review of energy system flexibility measures to enable high levels of variable renewable electricity. In: Renewable and Sustainable Energy Reviews 45, (2015), 785–807, doi:10.1016/j.rser.2015.01.057.
  2. a b c Severin R. Foit et al.: Power-to-Syngas: An Enabling Technology for the Transition of the Energy System? In: Angewandte Chemie International Edition. Band 56, Nr. 20, 2017, S. 5402–5411, doi:10.1002/anie.201607552.
  3. Michael Sterner, Fabian Eckert, Martin Thema, et al. FENES (Forschungsstelle für Energienetze und Energiespeicher): Langzeitspeicher in der Energiewende: Dekarbonisierung von Verkehr & Chemie erfordert Power-to-X (Gas, Liquid, Heat, Chemicals). In: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. 2014, abgerufen am 11. Januar 2015 (PDF).
  4. Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und "cw" (www.energiezukunft.eu): Power-to-X – Speicherlösungen für die Energiewende. In: www.energiezukunft.eu. 13. März 2014, abgerufen am 11. Januar 2015.
  5. Antje Wörner: Zukünftige Speicher- und Flexibilitätsoptionen durch Power-to-X. In: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt. 12. März 2014, abgerufen am 11. Januar 2015 (PDF).
  6. André Sternberg, André Bardow, Power-to-What? – Environmental assessment of energy storage systems. In: Energy and Environmental Science 8, (2015), 389-400, S. 398f, doi:10.1039/c4ee03051f.
  7. Chemieanlagen könnten als Stromspeicher und Puffer dienen. Ingenieur.de. Abgerufen am 11. Februar 2015.
  8. a b c André Sternberg, André Bardow, Power-to-What? – Environmental assessment of energy storage systems. In: Energy and Environmental Science 8, (2015), 389-400, S. 398f, doi:10.1039/c4ee03051f.
  9. Gaëlle Hotellier: PEM-Electrolysis – a technological bridge for a more flexible energy system. www.wissenschaft-frankreich.de, 1. Juli 2014, abgerufen am 27. Januar 2017 (PDF).
  10. Hamilcar P.A. Knops, Anish C. Patil, Rob M. Stikkelman: “POWER-TO-VALUE”: CONVERTING EXCESS WIND POWER INTO VALUABLE PRODUCTS OR PROCESSES. www.iaee.org, 31. Mai 2014, abgerufen am 27. Januar 2017.