Letzte Aktualisierung: 23.06.2021

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Underground Sun Conversion: Organismen sollen Wasserstoff und CO2 in Methan umwandeln

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Wie man Sonnenenergie im Sommer erntet, um sie im Winter zu verbrauchen, ist eine der entscheidenden Fragen bei unserer Energiewende. Per „Underground Sun Conversion“ soll nun erneuerbarer Wasserstoff und Kohlendioxid zusammen in den Boden gepumpt werden, wo natürlich vorkommende Mikroorganismen die beiden Stoffe in Methan, dem Hauptbestandteil von Erdgas, umwandeln. Im Winter kann das CO2-neutrale Erdgas abgepumpt und genutzt werden.

Das Treibhausgas CO2 soll im Boden mit Wasserstoff zu Methan umgewandelt werden. So soll laut RAG klimaneutrales Erdgas großtechnisch produziert und Solar- und Windenergie gespeichert werden. (Illustration: RAG)

Das Treibhausgas CO2 soll im Boden mit Wasserstoff zu Methan umgewandelt werden. So soll laut RAG klimaneutrales Erdgas großtechnisch produziert und Solar- und Windenergie gespeichert werden. (Illustration: RAG)

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Die vom österreichischen Energieunternehmen RAG Austria AG patentierte Technologie „Underground Sun Conversion“ bietet einen Weg, um erneuerbare Energie saisonal und in großem Maßstab zu speichern und ganzjährig verfügbar zu machen. Im Sommer wird dabei überschüssige erneuerbare Energie – beispielsweise Solarstrom – in Wasserstoff (H2) umgewandelt. Dieser wird dann zusammen mit Kohlendioxid (CO2) in natürlichen Untergrundspeichern – zum Beispiel ehemaligen Erdgaslagerstätten – in über 1.000 Metern Tiefe eingelagert.

Dort wandeln dann Archaeen, kleine Mikroorganismen aus der Urzeit, über ihren Stoffwechsel Wasserstoff und CO2 zu erneuerbarem Methan (CH4) um. Archaeen sind auf der ganzen Welt verbreitet, vorwiegend in anaeroben, also sauerstoffarmen Umgebungen, und sie waren vor Millionen von Jahren bereits für die Umwandlung von Biomasse in Erdgas verantwortlich.

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Durch die Zuführung von Wasserstoff und CO2 in geeignete poröse Sandsteinlagerstätten wird dieser Prozess quasi von neuem gestartet. Das im Erdboden produzierte Methan kann dann im Winter den Speichern wieder entzogen und als CO2-neutrales Erdgas genutzt werden.

Um die „Underground Sun Conversion“ auch in der Praxis zu testen, begann die RAG, ein Unternehmen, das sich auf Gasspeicherung fokussiert, 2018 mit dem Bau einer Versuchsanlage in Pilsbach in Oberösterreich. Die Versuchsanlage besitzt eine installierte Leistung von rd. 10 MW (Gas). Nicht viel im Vergleich zu einem kommerziellen Gasspeicher, aber immerhin vergleichbar mit der Spitzenleistung (kWpeak -Strom) einer PV-Anlage mit einer Fläche von rd. 65.000m².

Erste Laborversuche aus dem Vorläuferprojekt „Underground Sun Storage“ zeigen, dass in die Lagerstätte eingebrachter Wasserstoff mit CO2 mikrobiologisch in Methan umgewandelt wird. Damit kann es gelingen einen nachhaltigen Kohlenstoff-Kreislauf zu etablieren.

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