Erneuerbare Energie

Underground Sun Storage 2030

Unter diesem Titel läuft ein Projekt der RAG Austria AG das Sonnenenergie saisonal und großvolumig in Form von Wasserstoff speichern wird. Die bestehende Infrastruktur soll dafür genützt werden.

Im Leitprojekt „Underground Sun Storage 2030“ (USS 2030) wird die sichere, saisonale und großvolumige Speicherung von erneuerbarer Energie in Form von Wasserstoff in unterirdischen Gaslagerstätten entwickelt. 
Darüber hinaus werden alle am Projekt beteiligten Partner gemeinsam wertvolle technische und ökonomische Erkenntnisse für den Aufbau einer gesicherten Wasserstoffversorgung gewinnen.I

In diesem weltweit einzigartigen Forschungsprojekt wird erneuerbare Sonnenenergie klimaneutral mittels Elektrolyse in grünen Wasserstoff umgewandelt und in ehemaligen Erdgaslagerstätten in reiner Form gespeichert. Bis 2025 werden unter Leitung von RAG Austria AG gemeinsam mit den Projektpartnern – Axiom Angewandte Prozesstechnik GmbH, Energie AG Oberösterreich, Energieinstitut an der Johannes-Kepler-Universität Linz, EVN AG, HyCentA Research GmbH, K1-MET GmbH, Technische Universität Wien, Universität für Bodenkultur Wien, VERBUND, Verein WIVA P&G und Voestalpine – interdisziplinär technisch-wissenschaftliche Untersuchungen für die Energiezukunft unter realen Bedingungen an einer kleinen ehemaligen Erdgaslagerstätte in der Gemeinde Gampern (Oberösterreich) durchgeführt. Dazu wird eine maßgeschneiderte Forschungsanlage errichtet werden. Ergänzt werden diese Untersuchungen durch die Entwicklung von geeigneten Aufbereitungstechnologien, die Modellierung von künftigen Energieszenarien und von techno-ökonomischen Analysen. Gefördert wird das Projekt im Rahmen der FTI-Initiative „Vorzeigeregion Energie“ des Klima- und Energiefonds, dotiert aus Mitteln des Klimaschutzministeriums (BMK). „USS 2030“ wurde erfolgreich im Rahmen der Vorzeigeregion Energie „WIVA P&G“ eingereicht und startet nun.

© Rag Austria

„Innovatives Speichern von erneuerbaren Energien wird auf dem Weg der Klimaneutralität bis 2040 eine wichtige Rolle spielen. Klimafreundliche Innovationen sind dabei insgesamt ein wichtiges Werkzeug für mehr Klimaschutz. Wir unterstützen rot-weiß-rote Innovationen, die zu diesem Ziel beitragen und gerade in der Industrie und in Teilen des Schwer- und Flugverkehrs von Bedeutung sein werden“, sagt Klimaschutzministerin Leonore Gewessler.

White Paper zum Thema

Theresia Vogel, Geschäftsführerin des Klima- und Energiefonds: „Wasserstoff ist aktuell ein global sehr dynamisches Forschungsfeld. Mit WIVA P&G und der Projektleitung durch die RAG Austria AG haben wir starke Partner, wenn es darum geht, grüne Wasserstoffanwendungen durch Innovation voranzutreiben – so wird jeder Fördereuro vervielfacht.“

Fehlendes Puzzleteil

„Wasserstoff ist das fehlende Puzzleteil für ein vollständig CO2-neutrales Energiesystem: Er kann klimaneutral erzeugt, direkt in der Industrie eingesetzt werden, umweltfreundlich Wärme und Strom produzieren sowie einen Kraftstoff der Zukunft darstellen. Das aber Entscheidende ist seine großvolumige Speicher- und Transportierbarkeit in der bestehenden nahezu unsichtbaren Gasinfrastruktur. Nur so haben wir auch in den sonnen- und windarmen Zeiten genügend und vor allem bedarfsgerecht grüne Energie zur Verfügung“, betont RAG CEO Markus Mitteregger die Bedeutung der Energiespeicherung in geologischen Gaslagerstätten und seine Verteilung.

Wasserstoff ist in Erdgaslagerstätten speicherbar

Bereits die Vorgängerprojekte „Underground Sun Storage“ und „Underground Sun Conversion“ haben den Nachweis erbracht, dass ein Wasserstoffanteil von bis zu 20% in Erdgaslagerstätten gut verträglich gespeichert werden kann. Laboruntersuchungen legen nahe, dass der Wasserstoffanteil auch bis 100% erhöht werden kann.
Darauf aufbauend geht das Projekt „Underground Sun Storage 2030“ nun in den Realmaßstab und untersucht – unter Federführung der RAG Austria AG – die Speicherung von reinem Wasserstoff, erzeugt aus Sonnen- und Windenergie, in ehemaligen Erdgaslagerstätten im Rahmen eines Feldversuchs. Gemeinsam mit namhaften Partnern der Industrie und der österreichischen Forschungslandschaft werden im Rahmen des Projektes auch weitere Aspekte in Zusammenhang mit dem gespeicherten Wasserstoff untersucht. Dazu gehört bspw.:

  • Wasserstoff als Ersatz für fossiles Erdgas
  • Direktverwendung in der energieintensiven Industrie
  • Aufbereitung und Verwertung des Wasserstoffs mit hoher Reinheit
     

Wasserstoff unverzichtbar für Energiewende – Sommersonne in den Winter bringen

Um die Klimaziele und eine deutliche CO2-Reduktion erreichen zu können, braucht es die Reduktion im gesamten Energiesektor. Zudem müssen Leistbarkeit und Versorgungssicherheit aufrechterhalten bleiben. Ohne gasförmige Energieträger mit den verbundenen Speicherkapazitäten ist die Energiewende nicht möglich.
Modellierungen des künftigen Gesamt-Energiesystems zeigen, dass gerade in Mitteleuropa durch den Ausbau der erneuerbaren Stromgewinnung in den Sommermonaten ein großer Überschuss an erneuerbarer Energie vorhanden sein wird.
Im Gegenzug wird es in den Wintermonaten durch die geringere Sonneneinstrahlung und die Niederwasserführung einerseits und durch den markant höheren Energiebedarf andererseits zu einer massiven Leistungsunterdeckung kommen.
In Österreich sehen wir daher sowohl punktuell als auch saisonal ein vermehrtes Auseinanderfallen von Stromangebot und -nachfrage. Der Übertragungsnetzbetreiber APG geht für 2030 von einem saisonalen Verschiebungsbedarf von 10 TWh/a (Terrawattstunden pro Jahr) aus.

Projektleiter RAG Stephan Bauer: „Die Herausforderung einer gesicherten Stromversorgung im Winter wird bei zunehmender Elektrifizierung des Wärmesektors noch eklatanter.“

Es ist davon auszugehen, dass diese Leistungsunterdeckung nicht immer problemlos durch Importe gedeckt werden kann, da Österreichs Nachbarländer vor ähnlichen Herausforderungen stehen. Energie muss daher in großen Mengen (Ausmaß von mehreren TWh) im Sommer gespeichert werden, damit im Winter ausreichend grüne Energie für Strom, Wärme und Mobilität zur Verfügung steht. Speicherbare gasförmige Energieträger, wie Wasserstoff, stellen dabei eine hervorragend geeignete Technologie dar, diesen Jahresspeicherbedarf abzudecken.
Zur raschen und realistischen Umstellung auf eine klimaneutrale Energieversorgung braucht es also die Umwandlung von überschüssigen Sonnen- und Windstrom in großvolumig und saisonal speicherbare gasförmige Energieträger wie Wasserstoff.

Aufbau einer gesicherten Wasserstoffwirtschaft angestrebt

Das weltweit einzigartige Projekt „Underground Sun Storage 2030“ wird nicht zuletzt auf Grund des Feldversuchs wertvolle Erkenntnisse zur saisonalen Speicherbarkeit von erneuerbarer Energie in Form von Wasserstoff bringen. Es ist Teil der Energievorzeigeregion WIVA P&G und ein wichtiger Schritt für den Aufbau einer gesicherten Wasserstoffwirtschaft. Die Nutzung unterirdischer Porenspeicher zur Wasserstoffspeicherung findet sich auch in der Langfriststrategie 2050 – Österreich gem. Verordnung (EU) 2018/1999 des Europäischen Parlaments und des Rates über das Governance-System für die Energieunion und den Klimaschutz. Das Projekt wird im Rahmen des Energieforschungsprogrammes des Klima- und Energiefonds gefördert. (red)