Die Grundidee ist ebenso genial wie einfach: Aus Sonnenstrom wird Gas produziert. Die ch-Solar AG, einer unserer Fachpartner aus der Schweiz, hat an der Technischen Hochschule Rapperswil ein Photovoltaiksystem für eine solche Power-to-Gas-Pilotanlage installiert. Mithilfe des Solarstroms wird erneuerbares Methan als Treib- oder Brennstoff produziert. Die Anlage dient als Pilot- und Demonstrationsanlage, deren Betrieb auch wissenschaftlich begleitet wird.
Um das Gas zu erzeugen, werden mittels Elektrolyse Wassermoleküle in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. Der Wasserstoff wird zusammen mit klimaneutral erzeugtem Kohlendioxid in einen Reaktor geleitet, in dem die beiden Gase miteinander reagieren. Das Ergebnis dieser Reaktion sind Methangas und Wasser. Auf diese Weise wird in 20 Stunden eine Tankfüllung für ein Gas-Fahrzeug erzeugt, das damit 400 Kilometer weit fahren kann.
Das Photovoltaik-System mit langlebigen, monokristallinen Solarmodulen des Typs IBC MonoSol 270 CS mit zusammen gut 7,4 Kilowattpeak Leistung wurde von der ch-Solar AG projektiert, installiert und nahm im Januar 2015 den Betrieb auf. Um den spezifischen Anforderungen des Projekts gerecht zu werden, setzte das Schweizer Solarunternehmen auf Qualitäts-Komponenten aus Bad Staffelstein. So sollten auf der kleinen Dachfläche so viele Module wie möglich Platz finden. ch-Solar wählte dafür das platzsparende Flachdachmontagesystem IBC AeroFix. Es erlaubt, Flächen bis an die Dachkante mit Modulen zu belegen und nutzt so auch kleine Dächer optimal aus.
Darüber hinaus entschieden sich die Planer für eine Ost-West-Ausrichtung der Module. Im Vergleich zur klassischen Süd-Ausrichtung verzichtet man hierbei auf einen maximalen Ertrag pro Modul, kann aber die Stromproduktion zeitlich in die Morgen- und Abendstunden ausdehnen. Zudem können mehr Module auf das Flachdach montiert werden, so dass schlussendlich mehr Energie produziert werden kann.
Doch warum der Umweg über die Methanproduktion statt ein Elektrofahrzeug direkt mit dem Sonnenstrom zu betanken? Die Wissenschaftler wollen die Vorteile des Power-to-Gas-Prinzips gezielt nutzen. Zum einen ist Methangas deutlich länger speicherbar als sein Vorprodukt Strom. Zum anderen kann das Fahrzeug deutlich schneller betankt werden und weitere Strecken zurücklegen.
Hier berichtet das Schweizer Fernsehen über das Projekt
Initiatoren der Pilot- und Demonstrationsanlage sind die Erdgas Obersee AG und das IET Institut für Energietechnik der HSR Hochschule Rapperswil, die den Langzeitversuch auch wissenschaftlich begleitet. Die Vision wird auch von den involvierten Projektpartnern geteilt: Die Pilot- und Demonstrationsanlage Power-to-Methane der HSR ist eine Kooperation von Erdgas Obersee, Audi, Erdgas Regio, Elektrizitätswerk Jona-Rapperswil, Climeworks, Etogas und dem Forschungsfonds der Schweizerischen Gasindustrie (FOGA).