Überschussstrom aus der Einspeisung Erneuerbarer Energien mit Hilfe des Erdgasnetzes zu speichern, ist noch immer mit Problemen wie der teuren Elektrolyse und geringen Wirkungsgraden behaftet. Der Vergleich möglicher Lösungsansätze und die dazugehörigen Energie- und Stoffbilanzen der Prozesskette waren Inhalt des Projekts.
Bei der Speicherung von Überschussenergie aus der Einspeisung von erneuerbaren Energien wird heute vielfach die Nutzung des Erdgasnetzes in Kombination mit einer Wasserelektrolyse und nachgeschalteter Methanisierung vorgeschlagen. Kernprobleme hierbei sind eine teure Elektrolyse und geringe Wirkungsgrade. Effizienter wird der Prozess dann, wenn Strom als Wasserstoff aus der partiellen Reformierung des Methans im Erdgasnetz gespeichert wird.
Die Ziele des Projekts waren der energetische Vergleich technischer Optionen zur Energieeinspeisung und -rückgewinnung mittels partieller Reformierung sowie die Erstellung von Energie- und Stoffbilanzen der Prozesskette für einen bayerischen Standort.
Um den Energieinhalt des eingesetzten Erdgases mit Überschussstrom zu erhöhen, wurde im vorgeschlagenen Verfahren ein Katalysatorbett elektrisch beheizt. Dabei wurde Methan teilweise mit Wasserdampf reformiert und die eingesetzte Elektrizität in chemische Energie umgewandelt. Es wurden verschiedene Nutzungsvarianten simuliert und optimiert. Bei der Auswahl geeigneter Parameter für die Methan/Erdgas-Reformierung stellte sich die Vermeidung von Kohlenstoffablagerungen an den verwendeten Katalysatoren als größte Herausforderung dar. Für eine ökonomische Beurteilung wurden vier mögliche Szenarien für eine 200 kW Anlage untersucht: Sekundärregelung, Minutenreserve, Stromhandel (EEX) und ein „Wind-to-Gas“-Szenario.
Im Ergebnis konnten maximale Wirkungsgrade jeweils bei niedrigen S/C-Verhältnissen und bei Temperaturen um 600 °C erreicht werden. Bei diesen Bedingungen musste ein Kompromiss zwischen Effizienz und Kohlenstoffvermeidung am Katalysator gefunden werden.
