Quellen und Abtrennungsverfahren zur Bereitstellung von CO2 für Power-to-Gas-Prozesse

Im Sinne der Sektorenkopplung bieten Power-to-X-Prozesse erhebliches Potenzial zur Speicherung fluktuierend anfallender Erneuerbarer Energie in Form von chemischen Energieträgern. Beispielsweise können elektrolytisch erzeugter Wasserstoff und Kohlendioxid aus Abgasströmen im PtSNG-Prozess mittels Methanisierung zu erneuerbarem Methan (SNG: „synthetic natural gas“) umgewandelt und im Erdgasnetz gespeichert werden. Neben der Wasserstoffproduktion aus EE muss hierfür die langfristige Verfügbarkeit von CO2 gewährleistet sein. In der diesem Beitrag zu Grunde liegenden Studie wurden stationäre CO2-Emittenten der Sektoren Energie und Industrie in Deutschland mit den emittierten Mengen von CO2 und ihren Standorten inventarisiert. Im Ergebnis konnte ermittelt werden, dass der Bedarf von CO2 zur Darstellung des prognostizierten zukünftigen Gasverbrauchs durch die vorhandenen Quellen zu großen Teilen langfristig gedeckt werden kann. Neben einer Darstellung der ökologischen Einordnung der CO2-Quellen und der Zertifizierung wurden außerdem technisch ausgereifte Verfahren zur Abtrennung von CO2 aus Rauch- und Abgasen katalogisiert. Die Kosten für die Bereitstellung von CO2 belaufen sich je nach Beschaffenheit und Größe der CO2-Quelle von 20 bis € 160/t CO2. Auf der Grundlage von Power-to-SNG-Prozessketten betragen die heutigen Gestehungskosten für SNG zwischen 0,23 und € 0,33 /kWh. Im Falle von Biogasanlagen treten Kostenwälzungseffekte auf, die zu SNG-Gestehungskosten von € 0,13 /kWh führen. In der Perspektive bis 2050 werden sich die SNG-Gestehungskosten durch günstigere Herstellkosten von Elektrolyseuren um 30-50 % reduzieren.