Die Analyse der Power-To-Gas Technologie und deren Rolle in der zukünftigen Energieversorgung

Das Ziel nationalstaatlicher und europäischer Energiepolitik ist eine nachhaltige Energieversorgung, die auf eine Reduktion klimaschädlicher CO2 Emissionen abzielt. Die Integration von großen Energiemengen aus volatilen Quellen stellt das Energiesystem vor große Herausforderungen. Um die Versorgungssicherheit zu gewährleisten, muss die Verfügbarkeit des stark wechselnden Angebotes vom Bedarf zeitlich entkoppelt werden. Speicher sind dazu in der Lage, weshalb sie eine Schlüsselposition in einer nachhaltigen Energieversorgung einnehmen. In der vorliegenden Arbeit wird die vielversprechende Power-to-Gas Technologie zur Speicherung von großen Energiemengen über lange Zeiträume analysiert.Das Konzept Power-to-Gas entkoppelt die Energieproduktion vom Energiebedarf, indem aus regenerativen Überkapazitäten Gas hergestellt wird. In dieser Arbeit wird die Wirtschaftlichkeit der Power-to-Gas Technologie analysiert und mit anderen Technologien verglichen, um mögliche Einsatzbereiche des Konzeptes zu identifizieren. Des Weiteren wird der Frage nachgegangen, welche Rolle die Power-to-Gas Technologie in der zukünftigen Energieversorgung Österreichs spielen kann. Abschließend erfolgt eine umfassende Bewertung der Technologie mittels SWOT Analyse. Die Untersuchung basiert einerseits auf einer umfassenden Literaturanalyse und andererseits auf Expertenbefragungen, die wichtige Ergänzungen und neue Erkenntnisse zu der vorhandenen Literatur darstellen.Es kann gezeigt werden, dass die aktuell installierten Kapazitäten sowie die Potentiale der österreichischen Pumpspeicherkraftwerke nicht ausreichen, um den Bedarf an Speichern in einer ? zu 100% oder annähernd 100% ? auf regenerativen Energien basierenden Energieversorgung zu decken. Die Power-to-Gas Technologie kann ökonomisch noch nicht mit anderen Speichertechnologien (allen voran den Pumpspeicherkraftwerken) konkurrieren, trotzdem gibt es für die Langzeitspeicherung großer Mengen an Energie aktuell keine Alternative.National and European energy politics set out to ensure a sustainable energy supply, which aims at a reduction of climate-damaging carbon dioxide (CO2). The integration of big amounts of energy from volatile renewable resources is a formidable challenge to be met by the energy system. To ensure the security of supply, the availability of the strongly changing energy supply has to be timely uncoupled from the energy demand. As storage technologies are able to meet this requirement, they represent a key factor in a sustainable energy supply. The thesis at hand sets out to analyse the promising "Power-to-Gas" technology for storing big amounts of energy for long periods of time.The Power-to-Gas concept uncouples energy production from energy demand by producing gas from renewable excess capacities. This thesis analyses the economic efficiency of the Power-to-Gas technology and compares it to other technical approaches to identify possible fields of application. Furthermore, it is discussed which role the Power-to-Gas technology can play in the future energy supply of Austria. Finally, a comprehensive assessment of the technology is carried out using a SWOT-analysis. The analysis is based on an extensive literature review complemented by expert interviews, which ensures the consideration of crucial additions and the integration of new findings.It can be demonstrated that the currently installed capacities and the potentials of the Austrian pumped storage hydro power stations cannot provide the storage capacity needed to ensure an energy supply which is 100% (or nearing 100%) based on renewable energies. Although the Power-to-Gas technology is not yet economically competitive compared to other storage technologies (especially pumped storage hydro power stations), there currently is no other alternative for storing energy for longer periods available.vorgelegt von Gerald SchweigerAbweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des VerfassersZsfassung in dt. und engl. SpracheGraz, Univ., Masterarb., 2014(VLID)24027