100 Experten: Stromtrassen von Nord nach Süd überflüssig

Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, die Stromversorgung im Zeitalter der erneuerbaren Energien zu stabilisieren. Fast keine Technologie ist alternativlos, fast jede lässt sich zu überschaubaren Mehrkosten ersetzen. Eine Ausnahme sind flexible Gaskraftwerke. Sie sind das Rückgrat jedes stabilen Energiesystems der Zukunft.

Zu diesen Ergebnissen kommt eine Arbeitsgruppe des Akademien-Projekts „Energiesysteme der Zukunft“ (ESYS), die gestern veröffentlicht wurden. Daran beteiligt sind rund 100 Wissenschaftler*.
 
Wind- und Photovoltaikstrom schwanken in Abhängigkeit vom Wetter. Sogenannte Flexibilitätstechnologien müssen solche Schwankungen ausgleichen. Dafür gibt es zahlreiche gute Möglichkeiten: Von flexibel regelbaren Kraftwerken über Speicher bis hin zum so genannten „Demand-Side-Management“, das den Verbrauch mit dem Angebot in Einklang bringt. Doch welche Kombinationen verbinden Stabilität, Nachhaltigkeit, Kosteneffizienz und gesellschaftliche Akzeptanz? Eine Arbeitsgruppe des Akademienprojekts ESYS hat mithilfe eines eigens entwickelten Modells rund 130 Systemkonstellationen verglichen.
 
Die Berechnungen zeigen: Es gibt zahlreiche Gestaltungsmöglichkeiten mit vergleichbaren Stromerzeugungskosten. Durch den anhaltenden Preisverfall werden Windkraft- und Photovoltaikanlagen künftig die wichtigsten Stromerzeugungstechnologien sein. Zusätzlich führt aber an flexiblen Gaskraftwerken langfristig kaum ein Weg vorbei. „Sie werden künftig zunehmend mit Biogas, Wasserstoff oder synthetischem Methan betrieben“, erläutert Prof. Dirk Uwe Sauer (RWTH Aachen, Co-Leiter der Akademien-Arbeitsgruppe). „Neue Kraftwerke sollten deshalb mit variabler Feuerung ausgelegt werden, damit die Gaswirtschaft sukzessive von Erdgas auf CO2-ärmere Brennstoffe umgestellt werden kann.“ Damit lassen sich auch bis zu drei Wochen lange wind- und sonnenarme Perioden sicher überbrücken.
 
Selbst mit 100 Prozent erneuerbaren Energien ist eine stabile und bezahlbare Stromversorgung möglich. Wind- und Photovoltaikanlagen können beispielsweise durch Biogas-, Solarthermie- oder Geothermie-Kraftwerke ergänzt werden. Diese sind flexibel regelbar und können auch mehrwöchige Windflauten überbrücken. Die jeweiligen Vor- und Nachteile müssen jedoch sorgfältig abgewogen werden:                       

  • Der Anbau von Energiepflanzen ist eine wichtige Option, zu bedenken sind jedoch Umweltfolgen sowie mögliche Nahrungsmittel- und andere Nutzungskonkurrenzen.
  • Solarthermische Kraftwerke haben einen geringeren ökologischen Fußabdruck, lohnen sich jedoch nur in  sonnenreichen Regionen. Für den Stromtransport von Südeuropa oder Nordafrika nach Deutschland müssten die transeuropäischen Netze massiv ausgebaut werden – was wiederum Kosten und Fragen der Akzeptanz bei den Bürgerinnen und Bürgern nach sich zieht.
  • Die Geothermie beeinflusst die Umwelt und Umgebung vergleichsweise wenig, ist für die Stromerzeugung jedoch verhältnismäßig teuer und würde sich eher für die für die Wärmeversorgung lohnen.
Fast ohne zusätzliche Kraftwerke kommt ein System aus, in dem so viele Windkraft- und Photovoltaikanlagen installiert sind, dass sie über das Jahr mehr Strom produzieren als unmittelbar gebraucht wird (Überinstallation). Hier können Langzeitspeicher längere Windflauten überbrücken. 
 
Kurzfristige Schwankungen beim Stromangebot lassen sich am kostengünstigsten mit Demand-Side-Management ausgleichen. Batterien von Elektroautos und in Gebäuden mit Photovoltaikanlagen werden in der Zukunft Standard sein und würden dann aufgeladen, wenn viel Strom zur Verfügung steht. Auch der Betrieb von Haushaltsgeräten kann an das Stromangebot angepasst werden. Langzeitspeicher lohnen erst in einem System mit einer CO2-Einsparung über 80 Prozent. Bis dahin wäre es kostengünstiger, überschüssigen Wind- und Photovoltaikstrom in den Wärmemarkt zu geben oder nach dessen Sättigung abzuregeln.

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Leserkommentare Kommentieren

  1. von Rene Rempt · 1.
    Theorie und Praxis

    RWE sagt so schön in einen Spott: "Sind wir den Wahnsinnig in Deutschland geworden?" Und da stimme ich den Konzern zu. Ohne den Bau der Trasse steht drin wird brauchen Pufferspeicher in Form von E Autos und von privaten Haushalten. Das geht nur mit Smartmetern, also digitalen Stromzähler. Bei diesen Studien war wahrscheinlich kein Experte der I-T Sicherheit beteiligt. Ich finde es bedenklich, wenn wenn Kühlschrank, Waschmaschiene und Co mit am Internet hängen. Genauso wo kommen mal eben die ganzen E-Autos her? Für die Netzstabilität ist es sicher besser, wenn wir beides ausbauen. Dazu kommt durch den Ausbau egal welches Szenario geht massive Ackerfläche verloren. Der Ausweg kann nur darin liegen Power to Gas weiter zu erforschen und so Überschüsse zu speichern.

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