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Folgen der Energiewende : Wärme und nicht Elektrizität speichern

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Schneller Ausstieg aus der Kernkraft und Ausbau erneuerbarer Energien sind möglich. Doch warum überhaupt Energie speichern? Aus Öko-Wasserstoff und CO2 lässt sich etwa Methan erzeugen, das ins Gasnetz geleitet werden kann.

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          Anders als viele seiner Fachkollegen traut Professor Thomas Hartkopf den „etablierten“ Konzepten, nicht im Netz unterzubringenden Windstrom zu speichern, nicht all zu viel zu. Nach seiner Meinung, als Leiter des Fachgebiets Regenerative Energien am Fachbereich Elektrotechnik der TU Darmstadt, sind auf absehbare Zeit etwa Batterien ein viel zu teurer Weg, um für den im Zuge eines raschen Ausbaus erneuerbarer Energien ständig größer werdenden Anteil fluktuierenden Stroms eine attraktive Puffer-Lösung zu sein. Auch von der vielfach als künftiger „Massenspeicher“ gelobten Möglichkeit, überschüssigen Öko-Strom in den Akkus einer langsam wachsenden Flotte von Elektroautos unterzubringen, hält Hartkopf, der fünf Jahre lang (2002 bis 2007) im ENBW-Vorstand für den Betrieb der Kraftwerke zuständig war, wenig.

          Er belegt sein Urteil mit einem Rechenbeispiel: Geht man davon aus, dass die derzeit auf Deutschlands Straßen herumfahrenden 45 Millionen Autos anstelle von Verbrennungsmotoren mit Elektroantrieben ausgestattet wären, ließen sich bei einer (gut dimensionierten) Speicherkapazität von 20 Kilowattstunden (kWh) je Fahrzeug rund 900 Gigawattstunden (GWh) Strom unterbringen. Das hört sich nach viel an. Stellt man jedoch die Gesamtstromerzeugung von 534 000 GWh mit einem fluktuierenden Öko-Stromanteil von 189 000 GWh gegenüber, die von der Bundesregierung im „Leitszenario 2009“ für 2030 erwartet wird, gegenüber, wird deutlich, welch winziger Anteil davon in Autobatterien unterzubringen wäre. Zudem ist ungewiss, wie ein solches Konzept bei den Autohaltern ankommt, müssten die doch dann die Hoheit über das Lademanagement an Dritte abgeben.

          Es müssen demnach andere Wege gefunden werden. Hartkopf plädiert dafür, anstatt die „Edelenergie“ Elektrizität speichern zu wollen, vermehrt nach Möglichkeiten zu suchen, Endenergien wie etwa mit Strom erwärmtes Wasser zu bevorraten. In Deutschland sei es zwar momentan verpönt, mit Strom zu heizen. Diese Abscheu könne man jedoch ablegen, wenn Strom künftig vermehrt „sauber“ erzeugt und zu bestimmten Zeiten im Überschuss (und damit günstig) angeboten wird. Bereits heute würden strombetriebene Wärmepumpen akzeptiert. Langzeitwärmespeicher könnten bei gut gedämmten Häusern eine ökologisch und energetisch sinnvolle Lösung sein. Auch das Betreiben von Waschmaschinen und Wäschetrocknern dürften die Haushalte sicherlich künftig verstärkt in die Zeiten legen, zu denen sie Strom deutlich billiger einkaufen können.

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          Erzeugen von „erneuerbarem Methan“

          Hartkopf rechnet fest damit, dass durch Verhaltensänderungen der Verbraucher Erzeugungsspitzen bei der Produktion von Ökostrom abgefedert werden können. Auch in der Industrie vermutet er ein enormes „Ausgleichspotential“, und das sei noch gar nicht richtig erforscht. So habe man bei den stromintensiven „Warmprozessen“ der eisen- und stahlerzeugenden Industrie noch nicht genauer untersucht, inwieweit hier ein zeitliches Verlagern von Behandlungsschritten möglich ist. In anderen Branchen sehe es anders aus. So würden heute bereits große Kühlhäuser zum Stromspeichern herangezogen, indem man sie zu Zeiten billigen Stroms weit unter den Zielwert herunterkühlt.

          Den ergiebigsten Weg, Überschussstrom zu speichern und zudem auf einfache Weise zu weit entfernt sitzenden Verbrauchern zu transportieren, sieht Hartkopf im Erzeugen von „erneuerbarem Methan“. Als einer der ersten überhaupt habe er auf diese Alternative hingewiesen, wie sie jetzt etwa am Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) und dem Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES vorangetrieben wird. Dabei geht es im Wesentlichen darum, die Verfahren der Wasserstoff-Elektrolyse und der Methanisierung geschickt zu kombinieren: Der mit Hilfe überschüssigen Ökostroms gewonnene Wasserstoff wird im Zuge einer chemischen Reaktion mit Kohlendioxid zu Methan umgesetzt, was nichts anderes ist als synthetisch erzeugtes Erdgas.

          Unverhältnismäßig hohe Strompreise als Folge

          Dass dieser Weg funktioniert, hätten Tests bereits gezeigt. So sei die Umwandlung von Strom zu Erdgas mit einem Wirkungsgrad von 60 Prozent möglich, was zwar auf den ersten Blick recht niedrig klingt. Doch müsse man, wie Hartkopf sagt, die Alternative dagegenhalten. Die bestehe darin, zu Zeiten höffigen Windes die mit hohen Zuschüssen der Stromkunden über das Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) subventionierten Windräder an der Küste abzuschalten, die Windkraft gar nicht zu nutzen, da man für zu viel produzierten Windstrom keine Abnehmer finde. Das sich durch Deutschland erstreckende Erdgasnetz als Speicher zu nutzen, sei überaus attraktiv, allein schon wegen seiner Größe. So könnten hier gut 200 000 GWh gespeichert werden, was dem Verbrauch von mehreren Monaten entspricht.

          Hartkopf hält einen Ausbau der erneuerbaren Energien für sinnvoll, allein schon aus Klimaschutzgründen. Nur müsse das mit Augenmaß geschehen. Mit unverhältnismäßig hohen Strompreisen als Folge enorm hoher Investitionen in Windkraftanlagen, Solarpanels und leistungsstarke Netze, die deutlich über denen im benachbarten Ausland liegen, sei mittelfristig weder den privaten Verbrauchern noch der Industrie gedient. Auch ist für Hartkopf der vor wenigen Wochen vollzogene Teilausstieg aus der Kernenergie im Rahmen des von der Bundesregierung verordneten Moratoriums „nicht nachvollziehbar“. Er unterstütze, dass alle deutschen Kernkraftwerke noch einmal sehr gründlich auf den Prüfstand gestellt werden. Doch sei es nicht sinnvoll, deutsche Anlagen abzuschalten, um dann den fehlenden Strom aus den Kernkraftwerken des benachbarten Auslands zu beziehen. Aus Anlagen, die unmittelbar jenseits der Grenzen stehen.

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