Eine noch weitgehend unerprobte Speichertechnologie ist die Herstellung von Gas - genauer: synthetisch hergestelltem Erdgas - mit Hilfe des Stroms aus Wind- und Solaranlagen. Es ist eine Technologie, die Michael Specht vom Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung (ZSW) und Michael Sterner vom Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) entwickelt haben. Gemeinsam mit Gregor Waldstein, dem Gründer der Firma SolarFuel, wollen sie diese Technologie jetzt umsetzen.

Der Grundgedanke ist simpel: Schon jetzt wird bei kräftigem Wind oder Sonnenschein in einigen Regionen Deutschlands weit mehr Ökostrom produziert als von den Netzen aufgenommen werden kann. In der Folge werden Windräder oder Solaranlagen gedrosselt oder abgeschaltet - der Strom hat keinen Platz und somit keinen Wert.

Dieser überschüssige Strom soll nun als Energiezufuhr genutzt werden, um Wasser (H2O) in Wasserstoff (H) und Sauerstoff (O) zu spalten. Der Wasserstoff wird mit CO2 verbunden. Daraus entsteht ein Methangas (CH4).

Es ist ein einfacher chemischer Prozess, den man noch aus dem Chemieunterricht in der Schule kennt. Doch er soll Großes bewirken: Die Wissenschaftler wollen mit seiner Hilfe das Stromspeicherproblem der Bundesrepublik lösen.

Deutschland verbraucht im Jahr etwa 600 Terawattstunden Strom und rund 900 Terawattstunden Erdgas. Es gibt aber bislang nur Stromspeicher mit einer Kapazität von gut 0,04 Terawattstunden. Damit ließe sich der Strombedarf der Bundesrepublik rein rechnerisch nicht einmal eine Stunde lang decken.

Jetzt, da die Nutzung erneuerbarer Energien rasch ausgebaut werden soll, stellt sich das Speicherproblem immer dringender. Denn gerade zur Mittagszeit, wenn riesige Mengen Strom nachgefragt werden, muss dieser stets verfügbar sein - auch wenn die Sonne nicht scheint und der Wind nicht weht. Das können aber nur Atom-, Kohle- und Gaskraftwerke sicherstellen.

Man braucht also Speicher, um AKW-Strom dauerhaft durch Elektrizität aus erneuerbaren Energien zu ersetzen, und die Wissenschaftler wollen den größten verfügbaren Speicher erschließen: jene unterirdischen Stätten, in denen Erdgas gelagert wird. In diese kann das Methangas eins zu eins eingespeist werden. Insgesamt verfügen sie über eine Speicherkapazität von 220 Terawattstunden Erdgas. Daraus ließen sich über Gaskraftwerke 130 Terawattstunden Strom gewinnen

"Die überschüssige Wind- und Solarenergie lässt sich auf diesem Weg monatelang speichern", sagt Michael Sterner vom IWES, der 2009 seine Doktorarbeit zu dieser neuen Speichertechnologie  abgeschlossen hat. "Sie lässt sich über weite Strecken transportieren und bei Bedarf rückverstromen."

Bislang werden Wind- und Solargas nur versuchsweise hergestellt. Das ZSW hat in Waldsteins Auftrag eine Pilotanlage mit rund 25 Kilowatt Leistung gebaut. Die produzierte Gasmenge reicht gerade aus, um ein Erdgasauto einmal am Tag vollzutanken.

Schon bald aber soll in großem Stil Windgas produziert werden. Gerade hat Greenpeace Energy verkündet, mit dem Angebot von Windgas ab Herbst in die Technologie einzusteigen . "Es gibt außerdem verschiedene Interessenten, die Anlagen im Zehn-Megawatt-Maßstab errichten wollen", sagt Sterner.

Die Anfangsprobleme der Zukunftstechnologie scheinen die Investoren nicht zu schrecken. So räumte Sterner ein, dass der Wirkungsgrad bei der Rückverstromung des Methans bei 35 bis 40 Prozent liege, über Kraft-Wärme-Kopplung bei etwa 55 Prozent. "Entscheidend sind aber die riesigen Speicherkapazitäten", sagt Sterner. "Sie können einspeisen, so viel sie wollen und die Energie bedarfsgerecht verwenden."

Eine wichtige Frage bei der Methanisierung ist die ausreichende Verfügbarkeit des benötigten CO2. In der Versuchsanlage wird es per umgekehrtem Schornstein aus der Luft abgesaugt - was den Wirkungsgrad deutlich mindert. CO2 aus Kohlekraftwerken ist für die Zukunft nicht geeignet.