Ab in den Speicher!

Angeregt durch einen neuen Vortrag von H.-W. Sinn (https://www.youtube.com/watch?v=DKc7vwt-5Ho&feature=youtu.be) und mit Hilfe der leicht zugänglichen Daten des deutschen Strommarktes über die Organisation der Netzwerkbetreiber ENTSO-E habe ich ein Szenario für die deutsche Energiewende durchgerechnet.

Ich habe angenommen, dass die Stromproduktion aus Biomasse und Wasserkraft gleichbleibt, obwohl die Stromproduktion aus Biomasse in den nächsten Jahrzehnten vermutlich zurückgehen wird.

Alle fossilen Stromquellen sind abgeschaltet. Der Strom aus Solaranlagen und Windkraftanlagen wird vergrößert, so dass die Last im Jahresmittel gedeckt werden. Der Ausgleich zwischen Nachfrage und Produktion wird mit Speichern und Gaskraftwerken erreicht. Wenn es zu viel Strom gibt, wird Wasserstoff erzeugt und mit Kohlendioxid zu Methan umgewandelt. Dieses wird dann in unserem Erdgassystem gespeichert. Dabei gehen 37% der Energie als Wärme verloren.

Falls der Strom nicht reicht, starten Gas- und Dampfkraftwerke (GUD) und erzeugen mit einem Wirkungsgrad von 60% aus dem Methan Strom.

Auf einer Webseite (https://www.flessner.ch/Speicher) kann man selbst das Szenario durchrechnen.

Je nach Witterung liegt der Speicherbedarf bei 17 oder 27 TWh. Dies ist für das deutsche Gassystem kein größeres Problem. Das größere Problem sind die Elektrolyse-Anlagen. Man braucht für mehr als 100 GW und die größten Einheiten, die gerade auf den Markt gekommen sind, haben 5 MW. Es sind davon also mindestens 20’000 Anlagen notwendig.

Wir brauchen auf jeden Fall mehr als 60 GW GUD-Anlagen. Mindestens 40 GW müssten neu gebaut werden. Das entspricht ca. 50 Kraftwerksblöcken. Dafür Standorte zu finden, wird nicht einfach.

Interessanterweise hängen Stunden, in denen produziert oder gespeichert wird, kaum von der Witterung ab. In etwa 60% der Zeit wird überschüssiger Strom gespeichert, während 40% wird aus dem Speicher entnommen.

Die GUD-Anlagen kommen nur auf weniger als 1300 Volllaststunden. Damit lohnt sich ein Betrieb unter heutigen Bedingungen nicht. Auch die Elektrolyse-Anlagen kommen nur auf max. 1400 Volllaststunden. Auch ist ein wirtschaftlicher Betrieb unwahrscheinlich.

Die Windparks und Solaranlagen müssen etwa um den Faktor 4 vergrößert werden.

Wenn man auf Methan verzichtet und den Wasserstoff direkt verbrennt, erhält man einen etwas besseren Wirkungsgrad, aber man kann das Erdgassystem nicht zu speichern verwenden. Zur Methanisierung des Wasserstoffs werden bis zu 20 Mio. t CO2 benötigt. Ob man die besorgen kann, bezweifle ich, aber ich kenne damit nicht besonders gut aus.

Nicht berücksichtigt ist in diesem Szenario, dass der Stromverbrauch durch E-Autos und Wärmepumpen steigen könnte.

(Fast) Nichts ist unmöglich, aber vieles ist schwer vorstellbar.

Ein Gedanke zu „Ab in den Speicher!

  1. Hallo Henning.
    Hierzu kann ich berichten, dass ich gerade bei einer namhaften Firma in der Energiebranche gefeuert wurde. Ich hatte aber überhaupt keine Probleme einen neuen Job zu finden, im Bereich Projektabwicklung von gasgefeuerten Kombikraftwerken. In Europa werden zur Zeit – mit steigender Tendenz – viele neue Kombikraftwerke gebaut. Wohl aus Gründen der Netzstabilisierung.
    Viele Grüsse,
    von Reinhard

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