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Experten halten Methanisierung für Zukunftstechnologie

Energiewende gelingt nur mit Stromspeicherausbau

26.10.2011, 00:00

Batterie der Firma Natural Energy
Der Stromspeicherbedarf in Deutschland wird in den nächsten Jahren steigen. © Fotolia

Um den jüngst in Deutschland beschlossen Ausstieg aus der Atomenergie bis 2022 zu meistern, müssen die Stromspeicherkapazitäten in den nächsten Jahren erheblich steigen. Dies ist eines der zentralen Ergebnisse der aktuellen Studie "Stromspeicher: Speicherbedarf, technologische und wirtschaftliche Potenziale", untersucht von Trend Research, einem unabhängigen Institut, das die Studie durch deren Verkauf finanziert. Die Studie kostet 4.500 Euro.

Im Laufe dieser Studie wurde unter anderem betrachtet, welche Speichertechnologien sich für welche Anwendung eignen und welche sich langfristig durchsetzen werden. Auch wurde auf dieser Grundlage eine Prognose des zukünftigen Speicherpotenzials und -bedarfs hergestellt. Im Blickpunkt für diese Prognose stand die Entwicklung des Kraftwerksparks und das Verhältnis von fluktuierender und stetig zur Verfügung stehender Stromerzeugungsanlagen. Auf Basis dieser Ergebnisse wurde zusätzlich noch in einer Szenarioanalyse das Speicherpotenzial errechnet.

Bisher wurden zur Speicherung von großen Energiemengen zumeist Pumpspeicher genutzt. Bei dieser Speicherungsart sei, so Trend Research, der wirtschaftliche Betrieb bei hohem Wirkungsgrad gewährleistet und auch die Technologie ausgereift. Jedoch werden für diese Kraftwerke bestimmte geografische und topografische Voraussetzungen benötigt, die in Deutschland nur noch begrenzt gegeben sind. Andere Technologien zur Speicherung von großen Strommengen, wie etwa adiabate Druckluftspeicherkraftwerke, sind noch im Forschungsstadium.

Bei dieser Speichertechnik wird Luft verdichtet und in unterirdische Hohlräume gedrückt. Beim Entströmen treibt sie eine Turbine an, die Strom erzeugt. Beim Einsatz von Batteriespeichern im Netz, zu denen zwar einzelne Pilotprojekte bestehen, ist die Marktdurchdringung noch zu gering.

Auf die Frage, welche Speichertechnologie zukünftig neben Pumpspeicherkraftwerken noch eine entscheidende Rolle zur Speicherung von großen Strommengen spielt, nennen 55 Prozent der befragten Experten Wasserstoff und Methanisierung. Bei einer Methanisierung wird zuerst Wasser in seine Bestandteile Sauerstoff und Wasserstoff gespalten. Anschließend wird der Wasserstoff mit Kohlenstoffdioxid zu Methan umgewandelt. Dieses kann gespeichert, transportiert und dann in Gas- oder Gas- und Druckkraftwerken sowie Blockheizkraftwerken rückverstromt werden.

Experten begründen ihre Wahl unter anderem damit, dass für diese Technologie bereits eine Gasnetz- und -speicherinfrastruktur vorhanden sei und durch die Umwandlung von Strom in Wasserstoff und daraufhin in synthetisches Methan, eine längerfristige Speicherung in Erdgaskavernen möglich sei. Die derzeitige Maximalleistung der bestehenden Speicherwerke inklusive der Zugriffsrechte auf die bestehenden Speicherkapazitäten in Österreich und dem Pumpspeicherkraftwerk Vianden in Luxemburg beträgt 10 Gigawatt. Dies entspricht etwa dem Energieverbrauch von 2.777 Vier-Personen-Haushalten laut Energiebericht der Stadt Stuttgart.

Diese soll zwar bis 2030 im Referenzszenario in der Gesamtbetrachtung auf 19 Gigawatt steigen, jedoch wird bis dahin nach einer Prognose von Trend Research der Anteil erneuerbarer Energien an der Nettostromerzeugung etwa 53 Prozent ausmachen. Da der Ausbau von erneuerbaren Energien vorwiegend bei den fluktuierenden Quellen Sonne und Wind stattfindet, wird längerfristig sowohl eine Steigerung der gesamten Speicherungsmenge als auch eine Diversifizierung des Speichertechnologieeinsatzes benötigt.

Bis 2015 kann allerdings der Speicherbedarf im Referenzszenario nahezu gedeckt werden, da für den Grundlastbetrieb neue Kohlekraftwerke betrieben werden. Langfristig sind in diesem Szenario bis 2030 über den prognostizierten Speicherzubau noch weitere 3,1 Gigawatt an Kapazität nötig, die zum Beispiel durch Nutzung der Batteriespeicher in Elektromobilen in diesem Szenario vorhanden wären. Sonst sind Investitionen in den fossilen Kraftwerkspark oder Stromimporte, die die Stromexportmenge übersteigen, unumgänglich. Die Energiewende in Deutschland ist also ohne einen Ausbau der Stromspeicherkapazität, aufgrund der dann bestehenden Schwankungen der Stromerzeugnisse, nicht zu realisieren, so eines der zentralen Ergebnisse der aktuell erstellten Studie von Trend Research.

Quelle: Trend Research / Henriette Rilling

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