Schweizer Untergrund eignet sich für saisonalen Gasspeicher
Das Schweizer Mittelland soll als Speicher für erneuerbares Gas genutzt werden. Forschende der Universität Bern haben im Mittelland poröse Gesteinsformationen ausfindig gemacht, die für die sogenannte Geo-Methanisierung in Frage kommen.
Power-to-Gas-Technologien machen es möglich, Strom in Gas umzuwandeln. Oft wird hierfür ein Elektrolyseur genutzt, der Wasser unter Zufuhr von Strom in Wasserstoff und Sauerstoff aufspaltet. Wird der Elektrolyseur mit Strom aus erneuerbarer Quelle (z. B. Photovoltaik) betrieben, entsteht Wasserstoff. Dieser kann energetisch genutzt werden oder aber lässt sich durch Zugabe von Kohlendioxid (CO2) in den Energieträger Methan umwandeln (methanisieren).
Methan ist CO2-neutral, denn es setzt bei der Verbrennung genau so viel CO2 frei, wie bei seiner Herstellung verwendet wurde. Zudem ist Methangas leicht zu lagern. Es kann genutzt werden, um elektrischen Strom, der in den Sommermonaten keine Abnehmer findet, so lange zu speichern, bis Energie in den verbrauchsstarken Wintermonaten benötigt wird (in Form von Gas oder rückverwandelt in Strom). Power-to-Gas-Technologien könnten daher eine wichtige Rolle bei der künftigen Versorgung der Schweiz mit erneuerbarer Energie spielen.
Mikroorganismen produzieren Methan
Methan lässt sich in Tanks, Kavernen oder Gasleitungen speichern, allerdings nur in begrenzten Mengen. Eine weitere Speichermöglichkeit bieten poröse Gesteinsformationen, aus denen früher Erdgas gefördert wurde. Ausgeförderte Erdgaslagerstätten werden weltweit zur grossvolumigen und langzeitigen Speicherung von Erdgas eingesetzt, so auch vom österreichischen Gasspeicherunternehmen RAG Austria AG. Dieses Unternehmen machte vor rund zehn Jahren eine bemerkenswerte Entdeckung: Werden unter geeigneten Bedingungen Wasserstoff und CO2 in den Untergrund gebracht, sorgen dort natürlich vorkommende Mikroorganismen (Archaeen) für die Methanisierung des Wasserstoffs, also dessen Umwandlung in Methan. Dieses Methan kann anschliessend dem Untergrundspeicher entnommen und wie herkömmliches Erdgas genutzt werden.
Breite Forschungspartnerschaft
Die RAG Austria AG hat dieses Verfahren – Fachleute sprechen von Geomethanisierung – von 2013 bis 2020 in zwei Projekten erforscht, an einer Pilotanlage in Pilsbach (zwischen Salzburg und Linz) ausprobiert und schliesslich patentiert. In der Schweiz ist der Gas- und Energieversorger Energie 360° aus Zürich auf die österreichischen Forschungsergebnisse aufmerksam geworden. Er initiierte 2020 mit der RAG Austria AG ein auf drei Jahre angelegtes Forschungsprojekt, an dem von Schweizer Seite die Universität Bern, die Ostschweizer Fachhochschule und die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) beteiligt sind Das Bundesamt für Energie BFE unterstützt das Projekt finanziell im Rahmen des ERA-Net Smart Energy Systems.
Ein Forschungsteam der Universität Bern kommt er zu einer positiven Einschätzung, auch wenn die Arbeiten noch nicht abgeschlossen sind. Die bisherigen Abklärungen lassen darauf schliessen, dass geeignete Speichergesteine für die Geomethanisierung in der Schweiz vorhanden sein dürften, besonders am Jurasüdfuss in den Räumen Genf sowie Solothurn – Olten – Baden – Schaffhausen. Eine weitere potenziell geeignete Gesteinsformation zieht sich vom Bodensee über den Zürcher- und Zugersee bis nach Bern.
Schweiz braucht eigene Lösung
Schon heute steht fest, dass das Konzept der Geomethanisierung in der Schweiz in angepasster Form umgesetzt werden muss: Anders als Österreich verfügt die Schweiz nämlich über keine ausgeförderten Erdgaslagerstätten, die sich dafür nutzen liessen. Stattdessen würde man in der Schweiz auf saline Aquifere zurückgreifen, also poröse Gesteine, die mit Salzwasser gefüllt sind. Wenn man hier Gase einlagern will, muss man zuvor das Salzwasser wegpressen. «Das bedeutet einen Zusatzaufwand und birgt das Risiko von spürbaren Erdbeben, was sorgfältig abgeklärt werden muss.
Weitere Informationen
www.aquaetgas.ch
