Power-to-X (PtX) ist ein Sammelbegriff für Technologien, die überschüssige elektrische Energie, meist aus erneuerbaren Energiequellen wie Wind- oder Sonnenkraft, in andere Energieformen umwandeln. Das Ziel ist es, Energie speicherbar zu machen und sie in verschiedenen Sektoren nutzbar zu machen. Die „X“ steht dabei für unterschiedliche Endanwendungen:
1. Power-to-Gas (PtG):
Hier wird überschüssiger Strom genutzt, um Gase zu erzeugen, die gespeichert und vielseitig genutzt werden können:
- Wasserstoff (H₂): Wird durch Elektrolyse von Wasser hergestellt. Wasserstoff kann direkt genutzt werden (z. B. in Brennstoffzellen) oder als Grundlage für andere Stoffe dienen.
- Methan (CH₄): Durch Kombination von Wasserstoff mit CO₂ wird synthetisches Erdgas erzeugt, das ins bestehende Gasnetz eingespeist werden kann.
Einsatzbereiche:
- Langzeitenergiespeicherung.
- Industrieanwendungen (z. B. Stahl- oder Chemieindustrie).
- Mobilität (z. B. Wasserstoffautos, Schiffe, Züge).
2. Power-to-Liquid (PtL):
Hier wird Strom in flüssige Kraftstoffe umgewandelt, oft durch die Synthese von Wasserstoff und Kohlenstoffverbindungen.
- Beispiele: Synthetischer Diesel, Benzin oder Kerosin.
Einsatzbereiche:
- Luftfahrt (synthetisches Kerosin).
- Schiffsverkehr.
- Langstreckentransporte, bei denen batteriebetriebene Fahrzeuge nicht praktikabel sind.
3. Power-to-Heat (PtH):
Überschüssige elektrische Energie wird in Wärme umgewandelt.
- Beispiele: Fernwärmesysteme, Heizstäbe, Wärmepumpen.
Einsatzbereiche:
- Wohngebäude und Industrieprozesse.
- Speicherung in Wärmespeichern für spätere Nutzung.
4. Power-to-Chemicals (PtC):
Überschüssige Energie wird zur Herstellung von chemischen Grundstoffen genutzt.
- Beispiele: Ammoniak (für Düngerherstellung), Methanol (chemische Industrie).
Einsatzbereiche:
- Chemische Industrie.
- Kreislaufwirtschaft (z. B. CO₂-Wiederverwendung).
5. Power-to-Mobility:
Direkte Nutzung von Strom für den Verkehrssektor.
- Beispiele: Elektromobilität (Batterieautos, E-Bikes, Züge).
Einsatzbereiche:
- Elektromobilität in allen Sektoren (Privatfahrzeuge, öffentliche Verkehrsmittel).
6. Power-to-X in Kombinationen:
Es gibt viele Mischformen, z. B.:
- Power-to-X-to-Power: Überschüssiger Strom wird in Wasserstoff oder Methan umgewandelt, gespeichert und später zur Stromerzeugung genutzt.
- Power-to-X-to-Industry: Nutzung von PtX-Produkten wie Wasserstoff oder synthetischen Gasen direkt in der Industrie.
Vorteile von Power-to-X:
- Integration von erneuerbaren Energien in alle Sektoren.
- Flexibilität bei der Energiespeicherung und -nutzung.
- Beitrag zur Dekarbonisierung von Sektoren, die schwer zu elektrifizieren sind (z. B. Luftfahrt, Industrie).