Energiewende: Windgas ermöglicht 100 Prozent Ökostrom

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Windgas verringert die Kosten der Energiewende und schafft 100 Prozent Erneuerbare bis 2050
Windgas verringert die Kosten der Energiewende und schafft 100 Prozent Erneuerbare bis 2050

Wind, Sonne und Co. liefern Energie stark abhängig von Umweltbedingungen und sind dementsprechend großen Schwankungen unterworfen. Eine Lösung liegt in der Speicherung des Ökostroms. Besonders großes Potenzial bietet die sogenannte Power to Gas Technologie, bei der elektrische Energie in Methan oder Wasserstoff umgewandelt wird und bei Bedarf rückverstromt werden kann. Laut einer Studie im Auftrag von Greenpeace könnte vor allem die Windgas-Technologie Deutschland zu einem Land mit 100 Prozent Erneuerbaren machen – und das schon bis 2050. Zudem würden so die Kosten der Energiewende um hohe Milliardenbeträge gesenkt, schreiben die Studienautoren.

100 Prozent Erneuerbare Energien – das wäre für eine Industrienation ein fantastisches Ergebnis. Doch vergangenes Jahr wurden in Deutschland gerade einmal rund 28 Prozent des Energiebedarfs mit regenerativen Energieformen gedeckt. Nach der am 1. August 2014 in Kraft getretenen Novelle des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) soll der Anteil erneuerbarer Energien am Bruttostromverbrauch bis zum Jahr 2025 40 – 45%, bis zum Jahr 2035 55 – 60 % und bis zum Jahr 2050 mindestens 80 % betragen. 

Doch wie soll das funktionieren mit Energieformen, die deutlich weniger zuverlässig Strom erzeugen können als die altbewährten, wenngleich klimaschädlichen fossilen Kraftwerke und die vor dem Aus stehenden deutschen Atomkraftwerke? Denn vor allem Windkraftwerke und Solaranlagen haben einen großen Nachteil: Wenn kein Wind weht und die Sonne nicht scheint gibt es keinen Strom. Wie stark diese Schwankungen tatsächlich sein können zeigt folgendes Beispiel:

Am Samstag, den 25. Juli 2015 wurden 78 Prozent des bundesweit benötigten Stroms mit regenerativen Energien gedeckt – das ist der bisherige Deutschlandrekord. (CEP berichtete).  An diesem Tag wehte im Norden ein starker Wind und fast überall schien die Sonne. Das ließ die Erneuerbare-Energien-Anlagen im ganzen Bundesgebiet auf Hochtouren laufen und erzeugte dadurch eine Nettoleistung von 47.9 Gigawatt. Einige Tage zuvor jedoch, am 22. Juli, zeigte sich ein ganz anderes Bild: An diesem Tag fiel die Leistung der deutschen Windkraftanlagen auf nur etwa 2-3 Gigawatt. Daher musste die fossilen Kraftwerke und die noch nicht stillgelegten Atomkraftwerke einspringen, um die Versorgungssicherheit zu gewährleisten.

Wie also soll eine Versorgung mit 80 Prozent Erneuerbaren Energien dauerhaft und konstant funktionieren, wie es die Bundesregierung für das Jahr 2050 vorsieht? Eine Lösung verspricht die Speicherung des Ökostroms. So könnte der Strom an sonnen- und windreichen Tagen zwischengespeichert und wieder ins Netz eingespeist werden, wenn Stromknappheit herrscht. Doch sowohl die bisher verwendeten Batteriespeichersysteme als auch die Wärme- und Pumpenspeicheranlagen reichen dafür bei weitem nicht aus.

Es gibt jedoch noch eine andere Möglichkeit: Das sogenannte Power to Gas Verfahren. Mit dieser Methode wird überschüssige Energie mittels Elektrolyse in Gas umgewandelt – entweder in Wasserstoff oder nach einem weiteren Syntheseschritt in Methan. Dieses Gas kann dann je nach Bedarf rückverstromt und wieder ins Netz eingespeist werden. Vor allem mit der Windgas-Technologie, also der Umwandlung von Windstrom in Gas, könnte Deutschland seinem Energiewende-Ziel deutlich näher kommen und es bis 2050 nicht auf 80 Prozent Erneuerbare Energien sondern sogar auf eine hundertprozentige Versorgung mit Ökostrom bringen. Zudem könnte die Kosten für die Energiewende um viele Milliarden Euro verringert werden. Ohne die Windgas-Technologie allerdings, wird es unmöglich, diese Ziele zu erreichen.

Dies sind zentrale Ergebnisse der Studie „Bedeutung und Notwendigkeit von Windgas für die Energiewende in Deutschland“ der Forschungsstelle für Energienetze und Energiespeicher (FENES) an der ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg (OTH) und des Berliner Analyseinstituts Energy Brainpool, die im Auftrag von Greenpeace Energy erstellt wurde.

Demnach läge die Ersparnis durch die Windgas-Anlagen bereits 2040 zwischen zwei und sechs Milliarden Euro und steige bis 2050 auf zwölf bis gut 18 Milliarden Euro an. „Mit Hilfe von Windgas erreichen wir bis 2050 eine erneuerbare Vollversorgung im Stromsystem zu deutlich geringeren Kosten als beim von der Bundesregierung angestrebten Mix von 80 Prozent erneuerbaren und 20 Prozent fossilen Energieträgern“, erklärt Marcel Keiffenheim, Leiter Politik und Kommunikation bei der Energie-Genossenschaft Greenpeace Energy, „und dies bei voller Versorgungssicherheit für den Industriestandort.“

Doch die bisherigen Power to Gas Anlagen haben einen gravierenden Nachteil: Sie sind sehr kostenintensiv, da der Wirkungsgrad mit dem Strom in Gas umgewandelt wird nur bei rund 50 bis 70 Prozent liegt. Es geht also viel Strom verloren. Eine Studie des Öko-Institut e.V von 2014 kommt daher zu dem Ergebnis, Windgas sei „mit großen energetischen Umwandlungsverlusten verbunden, die eine großangelegte Nutzung ineffizient und teuer machen.“ Die Studienautoren schreiben, der reelle Wirkungsgradverlust liege sogar bei rund 70 Prozent. Außerdem sei die Technologie „nicht dazu geeignet, größere Mengen CO2 dauerhaft aus der Atmosphäre zu entziehen“. Das Öko-Institut empfiehlt deshalb, auch andere Speicheroptionen wie beispielsweise Batterie- und Druckluftspeicherkraftwerke weiterzuentwickeln.

Greenpeace glaubt jedoch, der Wirkungsgrad der Windgas-Anlagen werde künftig auf über 80 Prozent steigen: „Mit zunehmender technologischer Reife wird Windgas immer kostengünstiger werden”, glaubt Keiffenheim. „Damit diese für die Energiewende zentrale Technologie ihr Potenzial entfalten kann, müssen nun aber faire Marktbedingungen geschaffen werden.”

Greenpeace fordert daher von der Bundesregierung, die Bedeutung von Windgas politisch anzuerkennen und die Technologie schon heute zu fördern. Windgas müsse  in den Energieszenarien der Bundesregierung und im künftigen Strommarktgesetz angemessen berücksichtigt werden. Nur so könne im Jahr 2050 ein Anteil von 100 Prozent erneuerbaren Energien erreicht werden, während ohne Windgas maximal 86 Prozent möglich seien.

Quelle: Greenpeace / BMWi

 

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