Warum brauchen wir keine Stromautobahnen durch Deutschland und wieso kommen wir ohne Seenplatten von Pumpspeicherwerken weiter?

Generell benötigt momentan nur das zentrale Stromversorgungskonzept, wie es die vier Marktbeherrscher Vattenfall, E.ON, RWE und EnBW betreiben, ein System mit Groß-Speichern. Sicher werden wir, wenn sehr viele Windräder laufen, auch wieder ein größeres Speichervolumen zum vorübergehenden Ablegen von Energie - etwa der im Herbst geernteten Windenergie - benötigen.

Der Wandel vom zentralen zum dezentralen System aber geschieht allmählich und die zu vielen Windkraftanlagen erforderlichen Speicher werden nicht sofort benötigt, sondern erst in Jahren.

Was ist das Ziel - Welche Speichertechnologie ist zukunftsweisend?

  • Die Speichertechnologie zur Pufferung der regenerativen Energien muss wohl überlegt sein.
  • Ein überstürzter Einstieg in Pumpspeichersysteme mit hohem Flächenverbrauch ist nicht empfehlenswert.
  • Geschuldet ist der lautgewordene Rufnach den Pumpspeichern dem Festhalten der Großversorger am bisherigen, zentralen Energiebereitstellungsverfahren. Jedoch führt die Gleichsetzung des Begriffs der Erneuerbaren Energien mit Offshore-Windparks, etwa in der Nordsee, in Verbindung mit neuen Wechsel-Hochspannungsnetzen, wie dies von der Regierung vorschnell propagiert wird, in eine momentan eher nicht greifbare Großtechnologie (Artikel SPIEGEL ONLINE  "Finanzspritze für die große Wind-Vision") . Dies kann nicht als wirklicher Einstieg in die Regenerativen gesehen werden. Neben dem Zwang, gegenüber den neuen technischen und umwelttechnischen Problematiken im Meer  bestehen zu müssen - was letztlich ein enormer Finanzkraftakt bedeutet - bliebe so aber wieder die Abhängigkeit von wenigen Marktbestimmern bestehen, wovon es sich zu lösen gilt.
  • Für alle Speicherprobleme gibt es längst Technologien ohne immensen Flächenverbrach, bislang wurde nur versäumt hier in größerem Maße einzusteigen. Grundsätzlich sind dies die chemischen Speicher, letztlich natürlich auch nicht ohne Wirkungsgradverluste, jedoch beim Vorliegen sonst überschüssiger Windenergie generell der Weg, den heute die Experten empfehlen. Hieran wird nun verstärkt für Großanlagen gearbeitet, die präsent sein müssen, wenn die Windkraftanlagen - gerade auch im Landesinneren - in der den beiden nächsten Dekaden der energetische Stützpfeiler schlechthin geworden sind.
    Im weitern hierzu die wesentlichsten Betrachtungen.
Speicherdauer und Speicherkapazität verschiedener Technologien (Quelle: Specht, Sterner, et al.)
  • Die Umwandlung überschüssiger elektrischer Energie (insbedondere Windkraft) aus den Erneuerbaren Energien über die Wasserstoff-Methan-Linie als Substitute Natural Gas (SNG) (sog. synthetisches Erdgas) zum Einspeichern in das volumenmäßig große Erdgasleitungssystem ist heute eine greifbare und daher vorzuziehende Variante.

    Diese Technologie verbindet die Energiespeicherung mit dem Transport im Gasnetz und stellet den Schlüssel dar, auf Stromautobahnen und Pumpspeicher zu  verzichten.

    Näher beschrieben ist das Verfahren in einem gemeinsamen Artikel des ZSW (Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg), des Fraunhofer IWES (Instituts für Windenergie und Energiesystemtechnik) und der Firma Solar Fuel  GmbH sowie im Artikel "Erdgas aus Ökostrom" [Stromtransport- und -speicherkapazitäten werden zunehmend zum Engpass für den weiteren Einsatz erneuerbarer Energien bei der Stromversorgung. ASUE (Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.V.)]

Gut aufbereitetes VIDEO  "Gas aus Wind und Sonne" auf der Internetseite der Deutschen Physikalische Gesellschaft e.V..

Schema Methan-Herstellung aus überschüssiger Windenergie mit Einspeicherung im Erdgasnetz (Quelle: Specht, Sterner, et al.)

 

Hinweis Hintergrundinformation aus Artikel

Wohin mit dem Windstrom?

zum Komplettartikel

Textauszug Magazin KLIMARETTER, 27. November 2009 . . .

 "Eigentlich gibt es für alle Speicherprobleme längst Technologien"

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Pumpspeicherwerke, zwei- bis viermal so groß wie der Bodensee

. . . Nähme man Pumpspeicherwerke dafür, bräuchte man zwei- bis achtmal die Wassermenge des Bodensees. Rein rechnerisch wäre das in Skandinavien eventuell möglich – doch die dortigen Wasserkraftwerke müssten komplett mit anderen Turbinen ausgerüstet werden, und fast überall fehlen die bei Pumpspeicherwerken nötigen unteren Wasserbecken.

Im Thüringisches Goldisthal liegt Deutschlands größtes Pumpspeicherwerk - künftig sind viel mehr und viel größere notwendig (Foto: Vattenfall)

Genau das ist aber die Fehlinformation, die bewusst gestreut wird!

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Wie es tatsächlich weitergehen muss, zeigt der Artikel in der weitergehenden Passage:

Das bestehende Erdgasnetz könnte zum Speicher für Windstrom werden

Doch die Wasserstofftechnologie ist teuer und wegen hoher Umwandlungsverluste relativ ineffizient. Zudem muss für sie eine komplett neue Infrastuktur errichtet werden. Ein Alternativkonzept von Michael Sterner vom Fraunhofer-Institut IWES in Kassel sorgte auf der Berliner Konferenz deshalb für ziemliches Aufsehen: Durch die Kombination längst bekannter Technologien könnte Strom in Form von Methan gespeichert werden. Dies aber ist der Hauptbestandteil von Erdgas, weshalb es schlagartig möglich würde, das bestehende Erdgasnetz als Speicher für überschüssigen Windstrom zu nutzen.

Das Prinzip ist denkbar einfach: Per Wasserstoffelektrolyse wird Wasser durch Strom in Sauer- und Wasserstoff gespalten. Daneben stelle man eine Anlage, die aus der Umgebungsluft Kohlendioxid entnimmt. Der dritte Schritt ist die sogenannte Methanisierung, bei der Wasserstoff unter Hinzunahme von CO2 zu Methan wird. Im Klartext: Am Anfang stehen Strom, Kohlendioxid und Wasser, am Ende Methan, Sauerstoff und wiederum Wasser. Eine kleine Pilotanlage läuft bereits seit einer Woche im Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW) in Stuttgart, beteiligt ist außerdem die Firma Solar-Fuel.

 

Mitte November ging in Stuttgart eine Modellanlage für die Umwandlung von Strom in Methan in Betrieb (Fotos: Michael Sterner)

Bislang wird das dort erzeugte Öko-Methan in einem Auto genutzt - ein handelsüblicher VW Passat ist in drei Minuten betankt und fährt dann mehr als 450 Kilometer - praktisch ohne CO2-Ausstoß. Genauso könnte das Methan ins allgemeine Erdgasnetz eingespeist werden - milliardenschwere Investitionen in eine neue Wasserstoff-Infrastruktur würden so überflüssig. Außerdem hat Methan etwa die dreifache Energiedichte, es würde also viel weniger Volumen gebraucht als bei Wasserstoffspeichern. Auch gegenüber der konventionellen Biogas-Gewinnung hat die Methanisierung von Windstrom Vorteile: Auf einem Hektar Ackerfläche kann etwa achtzigmal mehr Energie gewonnen werden als durch den Anbau von Mais und dessen anschließender Vergärung.

Einig war man sich auf der Berliner Konferenz, dass das Wichtigste für die Speichertechnologien nicht weitere Forschung ist, sondern die großtechnische Einführung. Schließlich entwickelten sich auch Solar- und Windkraft explosionsartig, nachdem sie durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz für viele Investoren interessant wurden. Eurosolar-Chef Scheer erinnerte daran, wie verkehrt die Prognosen für Erneuerbare Energien immer wieder lagen. Das habe vor allem daran gelegen, dass regelmäßig die Dynamik unterschätzt werde, die eine Branche mit einer Vielzahl kleiner Akteure entfalten kann. "Großkonzerne müssen immer Rücksicht nehmen auf alten Investitionen", so Scheer. Neue Unternehmer hingegen bräuchten das nicht.

Den Entwurf eines Modells garantierter Einspeisevergütungen für Ökostrom-Speicher präsentierte auf dem Kongress die Fachanwalts-Kanzlei Becker, Büttner, Held. Die Fördersätze könnten beispielsweise zeitlich gestaffelt werden, für Sekunden- oder Minutenspeicher müssten sie andere sein als für Tages- oder Wochenspeicher. Mit einer schnellen Umsetzung aber sei leider nicht zu rechnen, hieß es. "Wir hören aus dem Bundesumweltministerium, dass die Fachjuristen ihre Kraft erst mal auf die Ausgestaltung der Laufzeitverlängerung für AKW konzentrieren müssen."

 

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