EnergieWindkraft in die Kaverne

Die Umwandlung überschüssigen Ökostroms in Gas könnte das Speicherproblem lösen. von 

Stillstand bei sieben Beaufort. Die langen Rotorblätter der Windkraftanlage verharren starr trotz dieser frischer Brise. Weil jede weitere Kilowattstunde die Stabilität des Stromnetzes gefährden würde, wurde dieses sichtbare Symbol der Energiewende zwangsweise abgeschaltet. Ein widersinniger Zustand, der immer häufiger eintritt: Vergangenes Jahr gingen laut Bundesnetzagentur fast 74 Millionen Kilowattstunden so verloren. Einzelne Betreiber im Norden Schleswig-Holsteins mussten ein Viertel ihrer Gesamtproduktion abschreiben. »Ausfallarbeit« heißt das euphemistisch im Behördendeutsch. Nach Paragraf 12 des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) wurden dafür gut sechs Millionen Euro Entschädigung gezahlt, Tendenz steigend.

Was fehlt, ist ein Speicher für den Strom . Einer, der so groß ist, dass er die Republik über Wochen versorgen kann, der überall verfügbar und kostengünstig ist. »Wir haben ihn schon«, sagt Stephan Rieke von Solar Fuel Technology, »Deutschlands größter Speicher ist das Erdgasnetz.« Statt wie bisher Erdgas in der Turbine eines Kraftwerks zu verfeuern, um über einen Generator elektrische Energie zu erzeugen, geht es auch umgekehrt – allerdings nicht auf demselben Weg. Eine Demonstrationsanlage läuft bereits beim Zentrum für Sonnenenergie und Wasserstoffforschung in Baden-Württemberg (ZSW).

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Die Umwandlung von überschüssigem Strom zu Erdgas erfolgt in zwei Schritten. Zuerst wird Wasser mit dem Strom in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. Nach dieser Elektrolyse reagiert der Wasserstoff mit Kohlendioxid zu reinem Methan, dem Hauptbestandteil von Erdgas. Dieser Sabatier-Prozess ist altbekannt und wurde nun wiederentdeckt. Die Versuchsanlage produziert etwa einen Kubikmeter pro Stunde; eine zehnmal größere ist im Bau. Ulrich Zuberbühler vom ZSW ist zuversichtlich, damit nicht nur einen entscheidenden Ansatz für die Stromspeicherung, sondern für die Energiewende insgesamt zu haben. »Ein wichtiger Vorteil liegt in der Austauschbarkeit zwischen den Märkten für Strom, Wärmeerzeugung und Mobilität.« Denn Erdgas kann nicht nur wieder zu Strom umgewandelt, sondern ebenso zum Heizen von Wohnungen und Häusern sowie zum Autofahren genutzt werden. Deshalb hat sich etwa auch der Autobauer Audi hier engagiert.

Wie dringend ein Speicher für die fluktuierende Stromerzeugung aus erneuerbaren Quellen in die Realität umgesetzt werden muss, zeigen die Ausbauziele: Gerade wurde die Quote von 20 Prozent im Strommix überschritten. Selbst die schwarz-gelbe Bundesregierung erwartet für das Jahr 2020 einen Anteil von knapp 39 Prozent. 2030 werden 50 Prozent angepeilt, 2050 sogar 80 Prozent. Dann werden nicht mehr die Engpässe im Leitungsnetz, sondern ein Wechsel von langen Phasen der Überproduktion – zum Beispiel im windreichen Herbst – und Zeiten des Mangels, etwa im tiefsten Winter, die entscheidende Herausforderung sein. »Das Erdgasnetz hat heute eine Kapazität von über 220 Terrawattstunden«, sagt Stephan Rieke vom Start-up-Unternehmen Solar Fuel Technology, »damit kann Deutschland über zwei Monate lang versorgt werden.« Zum Vergleich: Heutige Pumpspeicherkraftwerke reichen nur für Stunden. Rieke rechnet damit, schon 2015 die kommerzielle Vermarktung starten zu können.

Ein ökonomischer Haken ist der Wirkungsgrad bei der Methanisierung. Etwa 60 Prozent gelten als möglich. Zwar erscheint das alles besser, als den mühsam erzeugten Ökostrom wegzuwerfen. Für den unternehmerischen Erfolg ist aber mehr notwendig. »Wir brauchen die politischen Rahmenbedingungen, um diese neuen Entwicklungen zur breiten Anwendung zu bringen«, fordert darum Björn Klusmann, Geschäftsführer des Bundesverbands Erneuerbare Energie (BEE). Die Bundesregierung habe zwar in ihrer Koalitionsvereinbarung von 2009 einen Anreiz für Speichertechniken angekündigt, mit der aktuellen Flexibilitätsprämie aber nur einen sehr kleinen Schritt zur Förderung unternommen. Klartext: Der Staat soll dafür sorgen, dass sich die Methanisierung rechnet.

Eine weitere Möglichkeit der Finanzierung wäre, die Zahlungen für die Entschädigung der Ausfallarbeit umzuschichten. Die sechs Millionen Euro, die 2010 dafür gezahlt wurden, sind aber viel zu wenig und erscheinen angesichts der gigantischen Summen im Energiesektor fast läppisch.

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Leserkommentare
  1. ...interessanter Ansatz, finde ich. Aber haben die Herren Wissenschaftler schon eine Lobbygruppe in Marsch gesetzt, die in Berlin auch schreit 'Wir hätten da eine Idee ?'
    Ansonsten wird das im politischen Nichtwisserzirkus einfach untergehen.

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    Das Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik hat meines Wissens nach schon an entsprechenden Beratungen für die Ministerien mitgearbeitet. Ob die Regierungen auch darauf hören, ist eine andere Frage...

  2. Wenn zu viel Öko-Strom produziert wird, warum sinken dann nicht die Strompreise?

    Dafür könnten doch andere Erzeuger (Kohle- oder Atomkraftwerke) zurückgefahren werden, oder?

    Irgendwie eigenartig:

    Uns wird ständig erklärt, dass Angebot und Nachfrage den Preis bestimmen - aber scheinbar gilt das nicht für all jene Energien, die die "Lebensqualität" der Bevölkerung bestimmen.

    Aber das Volk lässt sich ja weiter durch Politik und Energiewirtschaft "verar...(m)en.

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    Das Problem ist, daß es zwar einen Überschuß gibt - aber zur falschen Zeit. Um drei Uhr morgens wird zwar sehr viel Windenergie erzeugt, aber da gibt es so gut wie keine Nutzer. Gerade hier sollen Speicher helfen - wie die oben angesprochene Methanisierung.

    Atomkraftwerke kann man nicht mal eben rauf- und wieder runterfahren. Genau darum schaltet man dann eben besser Windkraftanlagen selbst bei starkem Wind ab - das geht einfacher als AKWs kurz mal abzuschalten.

    Deshalb ja auch der Ansatz, der im Artikel beschrieben wird: Strom speichern, damit er nicht "überschüssig" ist, sondern später verwendet werden kann.

    So ein Kohle- oder Atomkraftwerk können Sie nicht kurzerhand abschalten - das braucht Stunden, wenn nicht Tage.

    Gaskraftwerke können wesentlich schneller hochefahren und auch wieder schneller abgestellt werden.

    Und was den Ökostrom angeht - diese Überproduktion kann aben sehr kurzfristig auftreten da haben Kohle- oder Atomkraftwerke keine Chance "mitzusteuern" - bei Gaskraftwerken sehe das schon anders aus (ebenso bei Wasser).

    • this.
    • 10. September 2011 17:25 Uhr

    ..hätten Sie ja Recht mit Ihren Argumenten wenn es sich um eine (freie) Marktwirtschaft handeln würde, in der eine Ressourcenallokation unter anderem über Angebot<->Preis<->Nachfrage gesteuert wird.

    Aber davon sind wir in Deutschland weit entfernt :>

    <em>warum sinken dann nicht die Strompreise?</em>

    Die Preise sind bereits teilweise negativ, für Minuten oder Stunden pro Tag.

    Beim Verbraucher kommt davon natürlich nichts an, denn der Stromzähler zählt ja nicht den Zeitpunkt, sondern nur die Menge des Verbrauchs.

    • Fuji
    • 10. September 2011 19:01 Uhr

    ... auf den "Überschuß"... und zwar negative Strompreise für Strom aus AKW und Kohlekraftwerke:

    http://www.heise.de/tp/blogs/2/146827

    Das war dann sogar so extrem, dass die Betreiber von AKW & KKW weinend zu Vater Staat gerannt sind und dieser für Preisuntergrenzen gesorgt hat. Zuzüglich zu den Subventionen für AKW & KKW, die bereits bezahl wurden, gerade bezahlt werden und immer weiter bezahlt werden.

    Abgesehen davon dürfte nach der Finanzkrise doch mittlerweile JEDEM klar geworden sein, dass ein "Freier Markt" nicht funktioniert, da dieser keinerlei Mechanismen gegen ein totales Systemversagen beinhaltet... welches gesellschaftlich eher unerwünscht ist und nebenbei bemerkt auch das System selbst zerstört.

    Oder um es anders zu formulieren:

    Selbst vor dem Einsatz der Erneuerbaren Energien war der Strommarkt kein "Freier Markt", warum sollte er es jetzt sein?

  3. Das Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik hat meines Wissens nach schon an entsprechenden Beratungen für die Ministerien mitgearbeitet. Ob die Regierungen auch darauf hören, ist eine andere Frage...

    Antwort auf "Ein durchaus..."
  4. Das Problem ist, daß es zwar einen Überschuß gibt - aber zur falschen Zeit. Um drei Uhr morgens wird zwar sehr viel Windenergie erzeugt, aber da gibt es so gut wie keine Nutzer. Gerade hier sollen Speicher helfen - wie die oben angesprochene Methanisierung.

    Antwort auf "Überschuß???"
  5. Atomkraftwerke kann man nicht mal eben rauf- und wieder runterfahren. Genau darum schaltet man dann eben besser Windkraftanlagen selbst bei starkem Wind ab - das geht einfacher als AKWs kurz mal abzuschalten.

    Deshalb ja auch der Ansatz, der im Artikel beschrieben wird: Strom speichern, damit er nicht "überschüssig" ist, sondern später verwendet werden kann.

    Antwort auf "Überschuß???"
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    Es geht ja nicht darum, dass mal kurz alle BKK oder AKW kurz abgeschaltet werden, weil die Anlaufzeit einer Turbine ja schon mehrere Tage betragen kann - aufgrund der Masse-Trägheit.

    Vielmehr geht es darum, dass uns die Stromkonzerne nicht weiter für dumm verkaufen sollen, dass der Ausstieg aus der Kernenergie dem Endkunden teurer kommen soll als deren Erhalt.

    Frage:
    Haben die Stromkonzerne überhaupt in ihren Kalkulationen schon einmal die Endlagerungskosten für die nuklearen Brennstäbe mit eingerechnet?

    Die Kosten dafür zahlen mehrere Generationen nach uns, denn die Halbwertszeit ist ja nicht kurzfristig, sondern längerfristig das Problem und mit Kupfer 64 werden die Reaktoren ja wohl nicht betrieben, oder?

    Wir zahlen in Zukunft nämlich nicht den höheren Preis für erneuerbare Energien, sondern den Preis dafür, dass die Stromkonzerne endlich dazu verpflichtet werden (müssten), ihren nuklearen "Dreck" endgültig sicher zu entsorgen!

  6. So ein Kohle- oder Atomkraftwerk können Sie nicht kurzerhand abschalten - das braucht Stunden, wenn nicht Tage.

    Gaskraftwerke können wesentlich schneller hochefahren und auch wieder schneller abgestellt werden.

    Und was den Ökostrom angeht - diese Überproduktion kann aben sehr kurzfristig auftreten da haben Kohle- oder Atomkraftwerke keine Chance "mitzusteuern" - bei Gaskraftwerken sehe das schon anders aus (ebenso bei Wasser).

    Antwort auf "Überschuß???"
    • this.
    • 10. September 2011 17:25 Uhr

    ..hätten Sie ja Recht mit Ihren Argumenten wenn es sich um eine (freie) Marktwirtschaft handeln würde, in der eine Ressourcenallokation unter anderem über Angebot<->Preis<->Nachfrage gesteuert wird.

    Aber davon sind wir in Deutschland weit entfernt :>

    Antwort auf "Überschuß???"
  7. Es geht ja nicht darum, dass mal kurz alle BKK oder AKW kurz abgeschaltet werden, weil die Anlaufzeit einer Turbine ja schon mehrere Tage betragen kann - aufgrund der Masse-Trägheit.

    Vielmehr geht es darum, dass uns die Stromkonzerne nicht weiter für dumm verkaufen sollen, dass der Ausstieg aus der Kernenergie dem Endkunden teurer kommen soll als deren Erhalt.

    Frage:
    Haben die Stromkonzerne überhaupt in ihren Kalkulationen schon einmal die Endlagerungskosten für die nuklearen Brennstäbe mit eingerechnet?

    Die Kosten dafür zahlen mehrere Generationen nach uns, denn die Halbwertszeit ist ja nicht kurzfristig, sondern längerfristig das Problem und mit Kupfer 64 werden die Reaktoren ja wohl nicht betrieben, oder?

    Wir zahlen in Zukunft nämlich nicht den höheren Preis für erneuerbare Energien, sondern den Preis dafür, dass die Stromkonzerne endlich dazu verpflichtet werden (müssten), ihren nuklearen "Dreck" endgültig sicher zu entsorgen!

    Antwort auf "Zurückfahren"
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    "Haben die Stromkonzerne überhaupt in ihren Kalkulationen schon einmal die Endlagerungskosten für die nuklearen Brennstäbe mit eingerechnet?"

    Nöö, natürlich nicht. Sonst wäre Atomstrom schon seit Jahren viel teurer als er immer war... und Ökostrom wäre schon seit Jahren konkurrenzfähig. Die Politik hat das immer mitgemacht, auch Rot-Grün. Die hätten sofort dafür sorgen sollen, dass die Endlagerkosten auf die Stromkosten aufgeschlagen werden!

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  • Schlagworte Bundesregierung | Audi | Bundesnetzagentur | Entschädigung | Gas | Kohlendioxid
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