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DE102018007001A1 - Verfahren zur dezentralen Erzeugung von elektrischer Energie für die Elektromobilität - Google Patents

Verfahren zur dezentralen Erzeugung von elektrischer Energie für die Elektromobilität Download PDF

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DE102018007001A1
DE102018007001A1 DE102018007001.9A DE102018007001A DE102018007001A1 DE 102018007001 A1 DE102018007001 A1 DE 102018007001A1 DE 102018007001 A DE102018007001 A DE 102018007001A DE 102018007001 A1 DE102018007001 A1 DE 102018007001A1
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methane
carbon dioxide
hydrogen
natural gas
power generation
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DE102018007001.9A
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English (en)
Inventor
Karl Werner Dietrich
Yorck Philipp von Borcke
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DIETRICH, KARL WERNER, DR., DE
Von Borcke Yorck Dr De
Original Assignee
Individual
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Abstract

Verfahren zur dezentralen Erzeugung erneuerbarer elektrischer Energie und dessen Verwendung als Ladestrom für E-Mobilität, bei dem elektrische Sonnen- oder Windenergie durch Wasserelektrolyse in Wasserstoff umgewandelt wird und der Wasserstoff mit Kohlendioxid oder mit Kohlenmonoxid zu Methan umgesetzt wird und Methan in das Erdgasnetz eingeleitet wird und Methan zusammen mit dem Erdgas im Gasnetz transportiert wird und Methan oder die äquivalente Menge an Erdgas aus dem Gasnetz entnommen wird und in einer Stromerzeugungsanlage wieder in elektrische Energie umgewandelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromerzeugungsanlage in der Nähe von Ladestationen oder von Parkplätzen/Parkhäusern für elektrisch betriebene Fahrzeuge mit Batterie aus dem Gasnetz entnommen wird und die Stromerzeugungsanlage bezüglich ihrer Kapazität dem Strombedarf der in den auf den Parkplätzen oder den Ladestationen befindlichen Fahrzeugen angepasst ist.

Description

  • Die Verbreitung der Elektromobilität (E-Mobilität) stellt die Versorger mit elektrischer Energie vor enorme Herausforderungen. Die bestehenden Stromnetze, die bereits mit dem Transport der fluktuierenden erneuerbaren Energien überlastet sind, werden nicht zusätzlich die Versorgung der E-Mobilität in größerem Umfang leisten können. Überdies ist die E-Mobilität nur dann ökologisch sinnvoll, wenn Sonnen- oder Windenergie genutzt werden.
  • Die E-Mobilität betrifft Fahrzeuge, die dem Transport von Personen, Gütern oder Werkzeugen (Maschinen oder Hilfsmittel) dienen. Je nach Anwendungsfall lassen sich Landfahrzeuge (PKW, LKW, Flurförderfahrzeuge), schienengebundene Verkehrssysteme (Eisenbahn, U-Bahn, S-Bahn) sowie Wasser- und Luftfahrzeuge (Schiffe, Flugzeuge, Drohnen) unterscheiden. Die Fahrzeuge können dabei bemannt oder unbemannt betrieben werden und für kommerzielle, militärische und private Zwecke zum Einsatz kommen.
  • Als Lösung für die Herausforderungen der E-Mobilität bietet es sich an, elektrische Sonnen- oder Windenergie durch Wasserelektrolyse in Wasserstoff umzuwandeln und den Wasserstoff mit Kohlenmonoxid oder Kohlendioxid in erdgasähnliches Methan umzuwandeln. Methan kann in das Gasnetz eingeleitet und zusammen mit dem Erdgas im Gasnetz transportiert werden. Die elektrische Energie für E-Mobilität kann dann dezentral in der Nähe der Ladestationen für E-Mobilität aus Erdgas/Methan, welches aus dem Gasnetz entnommen wird, erzeugt werden. Die elektrische Energie für die E-Mobilität wird als Methan im Erdgasnetz transportiert und dezentral bei den E-Ladestationen rückverstromt. Die Rückverstromung erfolgt in einer Stromerzeugungsanlage, vorzugsweise einem Erdgasmotor mit Generator oder einer Brennstoffzelle.
  • Zur Ladung von Batterien wird Gleichstrom benötigt. Bei den konventionellen Ladestationen oder Ladegeräten muss daher der in kommunalen Stromnetzen befindliche Wechselstrom gleichgerichtet werden, was mit zusätzlichem Aufwand und Energieverlusten einhergeht. Daher wird in den Erfindungsgemäßen Stromerzeugungsanlagen vorzugsweise Gleichstrom hergestellt, welcher auf kurzen Leitungswegen zu den Ladestationen/Ladepunkten mit geringen Verlusten transportiert wird. Bevorzugt sind demzufolge Stromerzeugungsanlagen mit Brennstoffzelle deshalb, weil damit zwangsläufig Gleichstrom erzeugt wird.
  • Eine bevorzugte Verfahrensweise ist daher eine Stromerzeugungsanlage, besonders eine Brennstoffzelle, welche Gleichstrom erzeugt und der Gleichstrom ohne Transformation oder Wandlung in die zu ladende Batterie geleitet wird. Voraussetzung ist hier, dass Batterien von E-Fahrzeugen einer Kategorie bezüglich der Eigenschaften des Ladestroms standardisiert sind.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur dezentralen Erzeugung erneuerbarer elektrischer Energie, indem elektrische Sonnen- oder Windenergie durch Wasserelektrolyse in Wasserstoff umgewandelt wird und der Wasserstoff mit Kohlendioxid oder mit Kohlenmonoxyd zu Methan umgesetzt wird und Methan in das Erdgasnetz eingeleitet wird und Methan zusammen mit dem Erdgas im Gasnetz transportiert wird und Methan oder die äquivalente Menge an Erdgas in der Nähe von Ladestationen oder Parkplätzen/Parkhäusern von E-Fahrzeugen aus dem Gasnetz entnommen wird und in einer Stromerzeugungsanlage, welche bezüglich ihrer Kapazität dem Strombedarf der Anzahl der zu ladenden E-Fahrzeuge entspricht, vorzugsweise in einer Stromerzeugungsanlage mit Brennstoffzelle, wieder in elektrische Energie rückumgewandelt wird und die elektrische Energie zur Beladung von E-Fahrzeugen verwendet wird und die Stromerzeugungsanlage den Ladestationen oder Parkplätzen/Parkhäusern für E-Fahrzeuge zugeordnet ist.
  • Bevorzugt ist eine Stromerzeugungsanlage, welche Gleichstrom erzeugt und der Gleichstrom ohne Wandlung und ohne Umspannen in die zu ladende Batterie geleitet wird.
  • In der Stromerzeugungsanlage kann bei der Verbrennung gebildetes Kohlendioxid abgetrennt, gespeichert und zum Ort der Umsetzung mit Wasserstoff zu Methan zurücktransportiert werden, wobei ein Methan/Kohlendioxid-Kreislauf entsteht.
  • Wird der Kreislauf mit fossilem Erdgas begonnen, so erfolgt die Erzeugung elektrischer Energie ohne Kohlendioxid-Emission, da Kohlendioxid abgetrennt und nachfolgend zu Methan zurückgebildet wird. Dies ist deshalb von Bedeutung, weil die Gesamtanlage meist in Wohngebieten aufgestellt ist und dort Emissionen zu vermeiden sind. Außerdem sollte die Stromversorgung der E-Mobilität grundsätzlich mit erneuerbaren Energien erfolgen.
  • Wird der Kreislauf mit Biomethan begonnen, so wird das Kohlendioxid, welches die zur Biomethan-Herstellung verwendeten Pflanzen zuvor der Atmosphäre entzogen haben, im Methan/Kohledioxid-Kreislauf gehalten und gelangt nicht mehr in die Atmosphäre zurück. Der Kohlendioxid-Gehalt in der Atmosphäre nimmt dann proportional zum bei der Methan-Verstromung abgetrennten und gespeicherten Kohlendioxid ab.
  • Wird bei der Erstverstromung von aus dem Gasnetz entnommenem Erdgas das dabei gebildete Kohlendioxid abgetrennt und mit Wasserstoff, welcher durch Elektrolyse mit erneuerbarer Energie erzeugt wird, zu Methan rekonstruiert und nachfolgend Methan oder die entsprechende Menge an Erdgas Erfindungsgemäß rückverstromt, so verteilt sich der Aufwand der Rekonstruktion von Methan aus Kohlendioxid mit Elektrolyse stämmigem Wasserstoff auf Zwei Erdgas/Methan-Verstromungen. Nämlich auf die Erstverstromung von Erdgas und die Rückverstromung des rekonstruierten Methans. Bei Verwendung von Biomethan kann das gebildete Biokohlendioxid auch klimaneutral emittiert werden
  • Zur Umwandlung von Erdgas/Methan in elektrische Energie sind alle Verfahren zur thermischen oder elektrochemischen Energieumwandlung geeignet. Bevorzugt sind wegen ihrer Effizienz elektrochemische Prozesse bei denen Methan oder aus Methan im Reformer erhaltener Wasserstoff in einer Brennstoffzelle in elektrische Energie umgewandelt wird.
  • Methan/Erdgas kann in einer Feststoffbrennstoffzelle direkt verstromt werden. Oder es kann zunächst in einem Dampfreformer in Wasserstoff und Kohlendioxid zerlegt werden. Dann wird Wasserstoff und Kohlendioxid getrennt, der Wasserstoff wird in einer Brennstoffzelle verstromt und das Kohlendioxid wird gespeichert. Der Vorteil dieser Verfahrensweise ist, dass nach Trennung von Wasserstoff und Kohlendioxid direkt speicherfähiges Kohlendioxid anfällt.
  • Um bei Bedarfsspitzen eine größere Stromdichte zur Verfügung zu stellen, kann es sinnvoll sein, elektrische Energie in einer stationären Batterie zu speichern.
  • Bei extremem Bedarf kann auch zusätzliche Energie aus dem Stromnetz entnommen werden. Ebenso kann von der Stromerzeugungsanlage bei kontinuierlichem Betrieb Energie in das Stromnetz abgegeben werden. Dies ist wichtig bei Verwendung einer Feststoffbrennstoffzelle, bei welcher häufiges an- und abstellen zu vermeiden ist.
  • Das Kohlendioxid kann aus den Verbrennungsgasen durch Druckverflüssigung oder durch Ausfrieren als Feststoff (Trockeneis) von den anderen Gasen (hauptsächlich Luftstickstoff) abgetrennt, gespeichert und transportiert werden.
  • Eine Gesamt-Anlage zur dezentralen Erzeugung elektrischer Energie für E-Mobilität umfasst:
    • • (A) Parkplätze/Ladestationen mit Stromanschluss oder Batterie-Ladestationen, welche mit einer Stromerzeugungsanlage/Kraftwerk (B) verbunden sind.
    • • (B) Stromerzeugungsanlage/Kraftwerk, vorzugsweise einer Brennstoffzelle, welche aus Methan/Erdgas elektrische Energie erzeugt, wobei die Kapazität der Anzahl der mit elektrischer Energie zu versorgenden Parkplätze oder Ladestationen angepasst ist und mindestens 1KW/h je Parkplatz oder Ladestation beträgt.
    • • (C) Anschluss der Stromerzeugungsanlage/Kraftwerk an das Erdgasnetz um Erdgas/Methan für (B) aus dem Erdgasnetz zu entnehmen
    • • (D) Bei Abtrennung von Kohlendioxid ein Druckbehälter für Speicherung und Transport von flüssigem Kohlendioxid oder ein wärmegedämmter Behälter für Aufnahme und Transport von festem Kohlendioxid (Trockeneis).
    • • (E) Bei Verwendung von Methan aus Elektrolyse stämmigem Wasserstoff Anlage zur Rückbildung von Methan aus Kohlendioxid und elektrolyse-stämmigem Wasserstoff
    • • (F) Anschluss an das Erdgasnetz, um in (E) erzeugtes Methan in das Erdgasnetz einzuleiten
    • • (G) Elektrolyseur um elektrische Energie in Wasserstoff umzuwandeln, welcher bei (E) eingesetzt wird
  • Die Anlagenteile (A) bis (C) sind die Kernanlagenteile und werden vorzugsweise bei der Verstromung von Methan mit biologischem Kohlenstoff eingesetzt, bei denen BioKohlendioxid Klimaneutral freigesetzt werden kann.
  • Zur Zwischenspeicherung elektrischer Energie für Bedarfsspitzen wird der Gesamtanlage bei (B) eine stationäre Batterie (H) hinzugefügt.
  • Die Stromerzeugungsanlage kann, da sie sich in der Nähe der zugeordneten Ladestationen befindet und die elektrische Energie nicht über größere Entfernungen transportiert werden muss, direkt in der zu verwendenden Spannung und Stromart erzeugt werden.
  • Für das Einleiten oder die Entnahme von elektrischer Energie aus dem Stromnetz bei entsprechendem Bedarf ist zusätzlich eine Leitung der Stromerzeugungsanlage zum Stromnetz, gegebenenfalls mit Vorrichtung zur Anpassung der Spannung und Stromart (I) vorgesehen.
  • Ein bevorzugter Gegenstand der Erfindung ist die dezentrale Erzeugung elektrischer Energie, bei der eine Energieerzeugungsanlage durch elektrische Leitungen mit einer Gruppe von Parkplätzen bzw. Ladestationen mit elektrischem Anschluss zum Aufladen Batterie betriebener E-Fahrzeuge.
  • Die Stromerzeugung sollte möglichst effizient erfolgen, wobei Brennstoffzellen bevorzugt sind. Die Brennstoffzelle kann eine Feststoff-Brennstoffzelle (SFC) sein, in der Erdgas/Methan direkt verströmt werden kann. Alternativ kann auch eine Wasserstoff betriebene Brennstoffzelle eingesetzt werden. Dabei wird zunächst Erdgas in einem Reformer in Wasserstoff und Kohlendioxid gespalten. Der Vorteil der letzteren Verfahrensweise ist, dass Wasserstoff in einer Brennstoffzelle besonders verlustfrei in elektrische Energie umgewandelt wird und dass Kohlendioxid für eine spätere Verwendung direkt anfällt und nicht aus Brandgasen abgetrennt werden muss.
  • Die Stromerzeugung sollte ferner Kohlendioxid frei oder Kohlendioxid neutral erfolgen. Dies geschieht, indem:
    • • bei der Stromerzeugung aus Erdgas/Methan freiwerdendes Kohlendioxid abgetrennt und vorzugsweise zur Methanherstellung wiederverwendet wird
    • • bei der Stromerzeugung wird Biomethan, welches zuvor in das Erdgasnetz eingeleitet worden ist, oder sein Äquivalent an Erdgas verwendet.
  • Die Abtrennung von Kohlendioxid bei der vorangegangenen Spaltung von Methan/Erdgas in Wasserstoff und Kohlendioxid ist direkt und bedarf keiner Verfahrenstechnischen Aufwandes. Dagegen muss bei der Abtrennung von Kohlendioxid aus den Brandgasen dieses vom in den Brandgasen hauptsächlich enthaltenen Luftstickstoff befreit werden. Dies erfolgt bevorzugt, indem Kohlendioxid durch Druckverflüssigung oder durch Ausfrieren vom Stickstoff abgetrennt wird.
  • Abgetrenntes Kohlendioxid wird mit Wasserstoff, welcher durch Wasserelektrolyse erzeugt wird, wieder zu Methan zurückgebaut. So erhaltenes Methan wird in das Gasnetz zurückgeleitet. Dabei bietet sich an, elektrische Energie im Erdgasnetz zu transportieren, indem Stromerzeugung und Rückbau zu Methan durch Elektrolyse mit elektrischer Energie an unterschiedlichen Orten aufgestellt werden. Das bei der Stromerzeugung anfallende Kohlendioxid wird dann vom Ort der Stromerzeugung als Flüssiggas im Druckbehälter oder im wärmegedämmten Behälter als Feststoff (Trockeneis) zum Ort des Rückbaues zu Methan mit Wind- und Solarstrom zurückgebracht. Nach diesem Verfahren wird fluktuierende Wind- und Sonnenenergie gespeichert und verstetigt.
  • Nach dem vorliegenden Verfahren wird Erdgas unter Vermeidung der Kohlendioxid-Emission in elektrische Öko-Energie umgewandelt wie in der DE102012025722.8 beschrieben. Neu ist hierbei, dass Erdgas dezentral verstromt wird, die Stromerzeugungsanlage direkt mit Ladestationen für Elektro Fahrzeuge verbunden ist und das bei der Verstromung von Erdgas auftretende Kohlendioxid gesammelt und zu einem Ort des Rückbaues zu Methan mit erneuerbarer Energie zurückgebracht wird. Wind- und Sonnenstrom werden im Gasnetz zu Parkplätzen/Ladestationen von E-Fahrzeugen transportiert und das dabei gebildete Kohlendioxid, das der Carrier für elektrische Energie ist, wird zur Rekonstruktion von Methan zurücktransportiert. Die E-Mobilität wird selektiv mit erneuerbarer Energie beliefert ohne die ohnehin überlasteten Stromnetze zu beanspruchen.
  • Der besondere Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit die dezentrale Erzeugung elektrischer Energie unter Vermeidung der Kohlendioxid-Emission zur selektiven Versorgung der E-Mobilität, indem Erdgas aus dem Gasnetz entnommen wird und in Stromerzeugungsanlagen, welche ihnen zugeordnete Ladestationen selektiv mit elektrischer Energie versorgen, in elektrische Energie umgewandelt wird und dabei anfallendes Kohlendioxid abgetrennt, gesammelt und zum Ort der Rekonstruktion zu Methan nach dem „Power to Gas“ Verfahren zurückgebracht wird.
    Da die Erfindungsgemäße Stromerzeugungsanlage oftmals in Wohngebieten stehen wird, ist die Emissionsfreiheit Grundvoraussetzung.
  • Eine Anlage zur dezentralen Versorgung von Parkplätzen und Ladestationen für E-Fahrzeuge umfasst neben den üblichen Power-to-Gas Vorrichtungen (Elektrolyseur und Methanisierungsanlage):
    1. 1. Stromerzeugungsanlage mit Vorrichtung zur Abtrennung von Kohlendioxid
    2. 2. Verbindungskabel zu und elektrische Anschlüsse an den Ladestationen mit Stromzählgerät zum Verkauf elektrischer Energie.
    3. 3. Behälter um flüssiges Kohlendioxid unter Druck oder festes Kohlendioxid gedämmt aufzubewahren
    4. 4. Drucktank oder gedämmte Behältnisse um flüssiges oder festes Kohlendioxid zu transportieren
  • Die Stromerzeugungsanlage (1) ist bevorzugt eine mit Erdgas betriebene Feststoffbrennstoffzelle. Beansprucht wird auch eine Wasserstoff-betriebene Brennstoffzelle, wobei Erdgas zuvor in einem Reformer (in 1 hinzugefügt) in Kohlendioxid und Wasserstoff zerlegt wird. Neben elektrischer Energie wird Wärme frei, welche in naheliegenden Gebäuden zum Heizen verwendet werden kann. Es kann auch der Rücklauf von Fernwärmeleitungen, sofern in der Nähe vorhanden, zum Kühlen der Stromerzeugungsanlage verwendet werden.
  • Die Stromerzeugungsanlage sollte, z.B. bemessen für ca. 20 Parkplätze mit Ladestation, eine Kapazität von100 bis 200KWh aufweisen. Je nach Effizienz der Stromerzeugungsanlage werden dabei 20 bis 40 cbm/h Erdgas verbrannt und wobei 40 bis 80 kg Kohlendioxid/h entstehen und in 3 gespeichert werden müssen. Bei einer durchschnittlichen Auslastung der Anlage von 30% wären in 24 Stunden 280 bis 550kg zu speichern. Für mehrere Tage Speicherkapazität sollte der Behälter ein Fassungsvermögen von etwa 3 cbm vorhalten.
  • Verbindungskabel und elektrische Anschlüsse (2) sind so zu dimensionieren, dass je zugeordnetem Parkplatz 5 - 10KWh zur Verfügung gestellt werden. Gegebenenfalls sollten auch höher Stromdichte für Induktionsladung zur Verfügung stehen.
  • Der Kohlendioxid-Behälter muss allen Sicherheitsanforderungen genügen. Zwar ist Kohlendioxid nicht toxisch und nicht brennbar, aber aufgrund seiner im Vergleich zur Luft ist es schwerer und kann sich im Falle einer Leckage am Boden ansammeln und so zum Ersticken führen. Es empfiehlt sich daher, in Wohngebieten den Kohlendioxid Behälter gasdicht zu ummanteln und den Zwischenraum in die Kanalisation zu entlüften.
  • Angesichts der niedrigen Emission der Gesamtanlage kann sie in kompakter Bauweise erstellt und, sofern oberirdisch erstellt, in einer Einhausung in Containergröße untergebracht werden. Diese sollte in das Stadtbild eingepasst werden und es bietet sich an, die Seitenflächen zur Werbung zu nutzen.
  • In einer erweiterten Ausführungsform der Stromerzeugungsanlage wird das Erdgas zunächst in einem Dampfreformer in Wasserstoff und Kohlendioxid gespalten und Wasserstoff und Kohlendioxid getrennt und der Wasserstoff in einer stationären Brennstoffzelle in elektrische Energie umgewandelt und Kohlendioxid gesammelt und mit Elektrolyse-Wasserstoff zu Methan zurückgebaut.
  • Gegenüber der Direktverbrennung von Erdgas/Methan hat diese Ausführungsform folgende wichtigen Vorteile:
    • • Der Wasserstoff wird in einer dafür vorgesehenen stationären Brennstoffzelle effizienter in elektrische Energie umgewandelt als Erdgas/Methan in einer Feststoffbrennstoffzelle
    • • Im Reformer lässt sich Kohlendioxid einfacher Abtrennen als aus den Rauchgasen
    • • In der Brennstoffzelle entsteht direkt benötigter Gleichstrom, der auch in der Spannung angepasst werden kann.
  • Bei dieser Ausführungsform besteht auch die Möglichkeit, die Spaltung von Erdgas /Methan in Wasserstoff und Kohlendioxid zentral in einem Reformer mit großer Kapazität durchzuführen und den Wasserstoff in Leitungen oder im Druckbehälter oder als Flüssigwasserstoff in wärmegedämmtem Behälter zu einer dezentralen Stromerzeugungsanlage zu transportieren. Die Dampfreformer zur Spaltung von Erdgas in Wasserstoff und Kohlendioxid arbeiten umso effizienter und umweltfreundlicher je grösser sie dimensioniert sind.
  • Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass der Wasserstoff auch Betankungsanlagen für E-Fahrzeuge mit mobiler Brennstoffzelle bereitgestellt werden kann Dabei können E-Fahrzeuge mit Brennstoffzelle, welche längere Zeit (z.B. über Nacht) abgestellt sind, mit ihrer Brennstoffzelle die Batterien anderer E-Fahrzeuge laden, indem Strom von den E-Fahrzeugen mit Brennstoffzelle in die Ladestation eingeleitet wird und von da in das Stromnetz der Erfindungsgemäßen Anlage gelangt. Ein E-Fahrzeug mit Brennstoffzelle kann dann über Nacht die Batterie mehrerer E-Fahrzeuge aufladen, wobei das Fahrzeug mit Brennstoffzelle gegebenenfalls mit Wasserstoff nachzuladen ist. E-Fahrzeuge mit Brennstoffzelle können so die Ladekapazität der Gesamtanlage erhöhen.
  • Bei der Verwendung von mobilen Brennstoffzellen für das Laden von anderen E-Fahrzeugen ist wichtig, dass das Fahrzeug mit der Brennstoffzelle eine Vorrichtung besitzt, nach der die in der Brennstoffzelle erzeugte elektrische Energie wahlweise in den Elektromotor des die Brennstoffzelle enthaltenden Fahrzeuges oder in ein externes Stromnetz, aus dem andere E-Fahrzeuge geladen werden, leitet. Zusätzlich kann der Wasserstoff während einer externen Stromabgabe entweder aus dem Wasserstofftank des die Brennstoffzelle enthaltenden Fahrzeuges stammen oder durch eine stationäre Zuleitung von außen unter Umgehen des Wasserstofftanks direkt in die Brennstoffzelle geleitet werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102012025722 [0027]

Claims (10)

  1. Verfahren zur dezentralen Erzeugung erneuerbarer elektrischer Energie und dessen Verwendung als Ladestrom für E-Mobilität, bei dem elektrische Sonnen- oder Windenergie durch Wasserelektrolyse in Wasserstoff umgewandelt wird und der Wasserstoff mit Kohlendioxid oder mit Kohlenmonoxid zu Methan umgesetzt wird und Methan in das Erdgasnetz eingeleitet wird und Methan zusammen mit dem Erdgas im Gasnetz transportiert wird und Methan oder die äquivalente Menge an Erdgas aus dem Gasnetz entnommen wird und in einer Stromerzeugungsanlage wieder in elektrische Energie umgewandelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromerzeugungsanlage in der Nähe von Ladestationen oder von Parkplätzen/Parkhäusern für elektrisch betriebene Fahrzeuge mit Batterie aus dem Gasnetz entnommen wird und die Stromerzeugungsanlage bezüglich ihrer Kapazität dem Strombedarf der in den auf den Parkplätzen oder den Ladestationen befindlichen Fahrzeugen angepasst ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in einem Kreislauf zunächst Erdgas aus dem Gasnetz entnommen wird und in elektrische Energie umgewandelt wird und das dabei gebildete Kohlendioxid mit Wasserstoff aus der Wasserelektrolyse in Methan umgewandelt wird und Methan in das Erdgasnetz zurückgeleitet wird und die Stromerzeugung aus Erdgas ohne Kohlendioxid-Emission erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem biologisches Kohlendioxid oder biologisches Kohlenmonoxid mit Wasserstoff aus der Wasserstoffelektrolyse umgesetzt wird und bei der Stromerzeugung gebildetes Kohlendioxid klimaneutral emittiert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, bei dem die Stromerzeugung erfolgt, indem Erdgas/Methan in einem Dampfreformer in Wasserstoff und Kohlendioxid umgewandelt wird und der Wasserstoff zur Stromerzeugung in einer Brennstoffzelle verwendet wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, bei dem die Stromerzeugung in einer Feststoff-Brennstoffzelle erfolgt und die Feststoff-Brennstoffzellen bei fehlender Stromabnahme weiterläuft und die elektrische Energie in das Stromnetz abgegeben wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, bei dem die Stromerzeugungsanlage und die Anlage zum Rückbau von Kohlendioxid zu Methan räumlich getrennt sind und das Kohlendioxid vom Ort der Stromerzeugung als Flüssigkeit im Druckbehälter oder als Feststoff (Trockeneis) in wärmegedämmtem Behälter zum Ort des Rückbaues zu Methan mit Elektrolyse-Wasserstoff transportiert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, bei dem der Stromerzeugungsanlage eine Batterie hinzugefügt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, bei dem an der Ladestation, welche mit der Stromerzeugungseinheit verbunden ist, die Batterie elektrisch betriebener Schienenfahrzeuge aufgeladen wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, bei dem Erdgas zuerst in einem Dampfreformer in Wasserstoff und Kohlendioxid zerlegt wird und der Wasserstoff in einer Brennstoffzelle, welche die Stromerzeugungsanlage ist, in elektrische Energie umgewandelt wird und Kohlendioxid gesammelt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Zerlegung von Methan/Erdgas in Kohlendioxid und Wasserstoff zentral erfolgt und der Wasserstoff zu dezentral verteilten Brennstoffzellen in Rohrleitungen oder im Druckbehälter transportiert wird und die Brennstoffzelle stationär einer Gruppe von Parkplätzen oder Ladestationen zugeordnet ist oder die mobile Brennstoffzelle, welche sich in einem ebenfalls geparkten Fahrzeug befindet, zur Stromerzeugung für andere Fahrzeuge verwendet wird.
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