Methanol als ­saisonales ­Speichermedium

Die Häuser an der Bahnhofstrasse wollen zeigen, wie überschüssiger Sommerstrom mit Power-to-X-­Technologien gespeichert und im Winter effizient genutzt wird. Power-to-X steht für die Umwandlung von Strom in dauerhaft lagerbare ­Speichermedien. In diesem Fall ist es Methanol. Methanol ist eine organisch-chemische Verbindung und auch bekannt unter dem Namen Methylalkohol, Holzgeist oder Holzalkohol. Es handelt sich um eine klare, farblose, entzündliche und leicht flüchtige Flüssigkeit. Methanol ist schon lange bekannt, es kommt natürlich vor und gilt nach Methan als das zweithäufigste organische Gas in der Erdatmosphäre. Künstlich wurde es traditionell aus Holz unter Anwendung grosser Hitze hergestellt. Ein Gemisch aus reinem Methanol und Wasser liefert die chemische Energie zum Betrieb von Brennstoffzellen, die sie in elektrische Energie umwandeln. Aktuell steigt die Bedeutung von Me­thanol (CH3OH) als speicherbarem Kraftstoff aus erneuerbaren Energiequellen, denn er lässt sich durch eine Synthese von Wasserstoff (H2) und Kohlenstoffdioxid (CO2) erzeugen. Und H2 lässt sich mit dem Einsatz von Strom erzeugen. Grünem Strom von der Bahnhofstrasse in Bassersdorf ­beispielsweise.

Der Gedanke und die Rechnung hinter der Idee für die Kleinsiedlung sind einfach: Der Sommerstrom wird mit Photovoltaikmodulen an den Fassaden und auf dem Dach erzeugt. Jener, der vor Ort nicht direkt verbraucht werden kann, also überschüssig ist, wird zur Erzeugung von Methanol genutzt. Dieses Methanol dient dann zum Heizen und zum Erzeugen von Strom im Winter – dann, wenn die Photovoltaikmodule nur wenig Ertrag abwerfen. Ziel der Idee ist die CO2-Neutralität im Betrieb der beiden Häuser: Der Sommerüberschuss kompensiert die Winterlücke. Kernelement bei der Umsetzung der Idee ist die Hybridbox, energietechnisch ein Multitalent, das auch bei den früheren Projekten des Entwicklungsteams im Einsatz ist. Durch sie entsteht in Kombination mit der Photovoltaikanlage, einem Batteriespeicher und intelligenter Steuerung ein hochflexibles ­Gesamtsystem, das sich automatisch an die aktuelle Energieverfügbarkeit und insbesondere an saisonale Umweltbedingungen anpasst. Je nach Situation übernimmt entweder die integrierte Wärmepumpe oder das Methanol-BHKW die Wärmeversorgung – immer mit dem Ziel maximaler Effizienz und Unabhängigkeit.

Die Siedlung in Bassersdorf kann allerdings nicht selbst Methanol herstellen. Dafür ist das Projekt Greenhub unter der Leitung der FH OST zuständig. Es erstellt bei der KVA Horgen, hoch über dem Zürichsee, rund 35 Kilometer von Bassersdorf entfernt gelegen, eine Methanol-Synthese: Der überschüssige Strom und die überschüssige Wärme der KVA im Sommer werden genutzt, um H2 und dann mit CO2 aus einer Biomethan-Anlage grünes Methanol zu erzeugen. Dieser Kraftstoff wird dann auf der Strasse nach Bassersdorf gefahren. Die Kleinsiedlung ist sowohl mit einem Batteriespeicher als auch mit einem Methanolspeicher ausgestattet. Die Hybridbox darf sich situationsgerecht bedienen, zwecks Erzeugung von Wärme und elektrischem Strom. Dank des lokal gespeicherten Methanols kann die Anlage mit der Hybridbox auch bei einem Stromausfall weiterbetrieben werden und stellt eine Notstromversorgung sicher. Die Umschaltung von Netz- auf Inselbetrieb erfolgt automatisch. Die verwendete Steuerung setzt dann weiterhin alle verfügbaren Energiesysteme wie PV-Anlage, Wärmepumpe, Batteriespeicher oder BHKW effizient ein.

Die Investition in das Gesamtsystem – bestehend aus PV-Anlage, Batteriespeicher und Hybridbox sowie energiesparender Gebäudetechnik – liege zwar etwas über jener herkömmlicher Lösungen, überzeuge aber wirtschaftlich über die gesamte Lebensdauer, sagen die Projektverantwortlichen. Trotz höherer Preise für erneuerbares Methanol reduziere die hohe Eigenversorgung die Abhängigkeit von externen Energieträgern auf ein Minimum. Das schütze nicht nur vor volatilen Tarifen, sondern sorge auch für planbare und tiefe Betriebskosten über viele Jahre.