Sonnen- und Windenergie rund um die Uhr. Hä? Das geht? Okay, noch nicht, aber bald.
Die Tage wurde bekannt, dass das Forschungszentrum Jülich deutschlandweit das erste Projekt mit einem Tesla Megapack gestartet hat. Solche Speichereinheiten sind für die Energieversorgung der Zukunft von Nöten.
Deutschland benötigt zu Spitzenzeiten, abends im Winter, etwa 85.000 Megawatt Leistung in Form von Strom, das sind 70 große Atomkraftwerke oder 17.000 größere Windkraftwerke oder die Fläche von Berlin in Form von Solarzellen.
Letztes Jahr wurde in Deutschland 24,1 Prozent des Stroms mit Wind erzeugt, 10,6 Prozent mit der Sonne. Aber 33,3 Prozent des Stroms wurden immer noch mit Kohle hergestellt.
Mehr Großspeicher
Heute benötigt Deutschland insgesamt eine Strom-Herstellungs-Kapazität von 238.000 Megawatt, also drei Mal so viel wie der Spitzenverbrauch, weil nicht alle konventionellen Kraftwerke immer laufen können, weil nicht immer viel Wind weht oder weil die Sonne nicht scheint.
Wir brauchen also mit zunehmendem Anteil an Sonnen- und Windenergie mehr Großspeicher, um die Erzeugungsschwankungen auszugleichen. Ein paar kleinere existieren schon lange, Pumpspeicherkraftwerke. Wasserkraft- und Biogasanlagen sind dagegen von Sonne und Wind unabhängig und laufen fast immer, das sind 9 Prozent des deutschen Stromverbrauchs.
Stromleitung durch die Nordsee
Doch Deutschland verfügt bereits über den ersten Großspeicher, der 1,6 Prozent des Spitzenverbrauchs beisteuern kann, wenn er benötigt wird: Norwegen. Seit kurzem werden Deutschland und Norwegen mit einer 623 km langen Stromleitung verbunden (Nordlink), der größte Teil davon verläuft durch die Nordsee. Mit dieser Leitung wird überschüssiger Windstrom ins norwegische Netz eingespeist und in Norwegen verbraucht, dass in dieser Zeit seine Stromproduktion aus Wasserkraft entsprechend drosselt und das Wasser in seinen Stauseen lässt. Braucht Deutschland Spitzenlast, kommt der Strom aus norwegischen Wasserkraftwerken zurück. Diese ‚Batterie‘ hat nur zwei Milliarden gekostet. Dänemark und die Niederlande nutzen diese Gelegenheit mit eigenen Kabeln schon seit Jahren, was zeigt, dass Deutschland länger gebraucht hat, um aufzuwachen, aber immerhin.
Nochmal 1,6 Prozent der Spitzenlast konnten bereits Ende 2020 von 175.000 kleineren Batteriespeichern geliefert werden, davon 77.000 Heimspeicher, der große Rest sind Gewerbe- und Großspeicher. Das klingt viel, doch nach einer Studie der Bundesnetzagentur liegt der Bedarf bei 720 Gigawattstunden Kapazität im Jahr 2050. Der Energiekonzern RWE hat letztes Jahr Batteriespeicher mit 128 Megawattstunden Kapazität ins Stromnetz integriert, zu Kosten von 50 Millionen Euro. Für die benötigte Gesamtkapazität im Jahr 2050 würde Deutschland also Batterien zum heutigen Preis von 281 Milliarden Euro benötigen, das entspricht heute dem Preis von etwa 18 Atomkraftwerken (nur Baukosten), mehr nicht. Das sind 6,5 Prozent des deutschen Bruttosozialprodukts des Jahres 2021. Man kann davon ausgehen, dass Großspeicher noch günstiger werden, wenn sie erst in riesigem Maßstab gebaut werden.
Schwankungen ausgleichen
Es kann festgehalten werden: Deutschland kann die Schwankungen aus erneuerbaren Energien ausgleichen. Die alten Argumente gegen Sonnen- und Windenergie, die Sonne scheint nicht immer, der Wind weht nicht immer, ziehen nicht mehr.
Wir brauchen damit keine Steinkohleimporte aus Brasilien oder Australien mehr, keine neuen Brennstäbe aus Russland, wir erhalten eine große Unabhängigkeit in der Stromproduktion, sauberer Strom, und damit Sonnen- und Windkraft rund um die Uhr, alles machbar zu einem realistischen Preis.
Darüber hinaus sind weitere Steuerungen möglich. E-Autos könnten tagsüber beim Arbeitgeber aufgeladen werden, wenn die Sonne scheint, und nicht nachts an der Wallbox. Waschmaschinen könnten tagsüber oder bei hohem Windstromangebot betrieben werden. Alle Kleinspeicher in Haushalten können Strom zu Spitzenlastzeiten innerhalb des Haushalts bereitstellen, so dass kumuliert weniger Spitzenbedarf in den öffentlichen Netzen entsteht, was wiederum den Bedarf an Großspeichern vermindert.
Strom nicht nur in Batterien speichern
Überschüssiger Wind- und Sonnenstrom könnte in Gas oder Treibstoffe umgewandelt werden. Oder es wird damit Salz, Wasser oder Stein erwärmt, die Energie damit gelagert und bei Bedarf wieder umgewandelt, zum Beispiel mit den Turbinen in ehemaligen Kohlekraftwerken.
Es könnte sogar in Hochregallagern nicht benötigter Platz von den Förderfahrzeugen beladen und bei Strombedarf wieder herausgeholt und dabei Strom zurückgewonnen werden. Und so weiter. Alle solchen Ideen sind bereits in der Erforschung. Wenn sich damit Geld verdienen lässt, wird dies auch geschehen.
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- Selbst Testen – Ist das eigene Haus fit für eine Wärmepumpe?
- Fördermöglichkeiten – Eigenheimsanierung: Hohe Zuschüsse vom Staat
- Ultraleicht-Module – Riesige Potenziale nutzen mit der Kraft der Sonne
- Klima – Grüße aus Darmstadt – Anpassung an neue klimatische Bedingungen
- Batterietechnik – LFP & NMC im Vergleich
- Neubau – Den ökologischen Fußabdruck verringern
- Photovoltaik mit Dachfenster – Nachhaltige Energieversorgung ohne Verzicht auf Tageslicht
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