Wenn die Ausbreitung von Windkraft- und PV-Anlagen in Deutschland und Europa weiter fortschreitet, kann dieses zu einer Überlastung des Stromnetzes führen, so dass Windkraft- und PV-Anlagen okkasionell abgestellt werden müssen. Stillstand ist aber immer mit Kosten verbunden. Wünschenswert wäre es aber, wenn Anlagen in Betrieb bleiben und man überschüssige Energie für saisonale Schwankungen einspeichern könnte.
Die gegenwärtigen Vorbehalte gegenüber Dieselemissionen sind bekannt. Aus diesem Grund wäre eine Umwandlung des Energieüberschusses zu Kraftstoff eine ideale Lösung, zumal sie auch weniger giftig wäre. Methanol bietet sich an, da es genau diesen Vorzug besitzt. Wenn man die Energiedichte von Methanol unter gleichen Bedingungen mit der von Wasserstoff unter 700 bar vergleicht, überzeugen die Werte des Methanols von 4.4 kWh/l gegenüber denen des Wasserstoffs von (nur) 1.4 kWh/l. Methanol erweist sich somit als interessantes saisonales Speichermedium. Weiterhin, Methanol ist schon in der chemischen Industrie weit verbreitet und im Jahr 2014 wurden selbst über 63 Millionen Tonnen benutzt, laut IHS Markit Analyse. Konsequent könnte verfügbares und nachhaltiges Methanol für Industrie sehr attraktiv sein.
Diese Erkenntnis führte dazu, dass eine Machbarkeitsstudie zwischen Mai und September 2017 durch die Projektpartner (INTIS GmbH, Hochschule Emden/Leer und 3N-Kompetenzzentrum) vorbereitet wurde. Auch weitere Partner unterstützten dieses Projekt, wie zum Beispiel Bioclear Earth B.V., die Hanze UAS Groningen und das DLR-Institut für vernetzte Energiesysteme e.V. Das Ziel dieser Zusammenarbeit war die Analyse der Umwandlung des Elektrizitätsüberschusses zu Methanol. Als Objekt für eine Fallstudie wurde das Bürogebäude des 3N Kompetenzzentrums gewählt. Die Prüfung beinhaltete technologische -, ökonomische- und ökologische Bewertungskriterien. Darüber hinaus wurde ein thermodynamisches Modell genutzt, um die Methanol-Anlage via ASPEN Plus® zu simulieren. Auf diese Weise wurde der Umfang der Investitions-und Unterhaltskosten mit Hilfe von CAPEX und OPEX Parametern ermittelt.
Die produzierten Emissionen pro Kilogramm Methanol wurden für einen völlig vergleichbaren Methanol Life-Circle (cradle-to-gate) getestet. Hierbei wurde die Produktion des erneuerbaren Methanols aus dem Überschuss der PV-Elektrizität gewonnen und mit einem konventionellen Prozess verglichen, der auf Synthesegas beruht. Es wird deutlich, dass die Methanolsynthese auf Basis von biogenem CO2 und Überschuss-Windstrom in den ausgewählten elf Wirkungskategorien besser abschneidet als das Referenzszenario.
Während der Präsentation wurde die Verwertung von Methanol als saisonales Speichermedium für die Abdeckung der Versorgung des Stromes und der Wärme im Bürogebäude des 3N Kompetenzzentrums weiter diskutiert.
