Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. (SFV)

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04.11.2017, Wolf von Fabeck:

Notwendigkeit von Langzeitspeichern

Um Missverständnisse auszuschließen: Der Solarenergie-Förderverein Deutschland (SFV) ist keine Lobby der Solarbranche oder der Windbranche oder der Speicherhersteller sondern ein Umweltschutzverein, der sich ausschließlich den jetzt lebenden und den kommenden Generationen verpflichtet fühlt.
Wir befassen uns seit 1986 mit der Umstellung der Energieversorgung auf Erneuerbare Energien, vornehmlich Solar- und Windstrom und mit den dazu erforderlichen technischen und wirtschaftlichen Voraussetzungen.
So ist z.B. auf Betreiben des SFV ab 1989 die kostendeckende Einspeisevergütung für Solar- und Windstrom in über 40 Kommunen in Deutschland eingeführt worden, der Vorläufer für das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG 2000).

Im Jahr 2010 haben wir mit Hilfe unseres Energiewenderechners nachgewiesen, dass sogar in Deutschland - einem Land mit extrem hohem Energieverbrauch pro Quadratkilometer - eine Umstellung auf Erneuerbare Energien zu 100 Prozent möglich ist. Dabei hat sich allerdings gezeigt, dass nur bei einer ausreichenden Ausstattung mit Strom- bzw. Energiespeichern die Atom- bzw. Kohlekraftwerke endgültig stillgelegt werden können.
Ein massiver Ausbau von Solar- und Windstromanlagen alleine genügt nicht, denn die Erzeugung von Wind- und Solarstrom ist wetterabhängig unregelmäßig.

Ausgesprochen hohen Leistungsspitzen bei sonnig / windigem Wetter stehen viele Tage mit zu geringem Wind- und Sonnenstrom gegenüber. In den Nächten liefert die Sonne gar keinen Beitrag.
Es heißt oft, dass immer irgendwo in Deutschland genügend Wind wehen würde, um damit unser hochindustrialisiertes Land zuverlässig mit Windstrom versorgen zu können. Doch das ist ein Irrtum: Im Jahr 2016 z.B. gab es sogar 52 Nächte, in denen in ganz Deutschland nahezu überhaupt kein Wind wehte.

Viele Menschen setzen ihre Hoffnung auf das Europäische Verbundnetz. Doch diese Hoffnung trügt. Alle Nachbarländer Deutschlands haben einen geringeren Strombedarf als unser Land, werden also nicht wesentlich mehr Wind- oder Solaranlagen aufstellen als wir. Es wäre nun purer Zufall, wenn ausgerechnet zu solchen Zeiten, in denen in Deutschland Wind und Sonne schwächeln, in den Nachbarländern so viel Wind wehen und so viel Sonne scheinen würde, dass die Nachbarländer uns von ihrem Überfluss abgeben könnten. Auf Zufälle darf man sich bei der Stromversorgung nun wirklich nicht verlassen.
Woher soll also der Strom kommen, wenn europaweit nicht genügend Sonnenschein und Wind vorhanden sind? Sollen die Kohle-und Atom-Kraftwerke bei uns oder in den Nachbarländern in solchen Stunden wieder in Gang gesetzt werden?
Das wollen wir alle nicht. Wir wünschen auch bei Schwachwind und dunklem Himmel eine CO2-freie und atomfreie Stromversorgung.
Doch woher soll sie kommen? Die Wasserkraft lässt sich kaum noch weiter ausbauen. Noch mehr Biomasse verbrennen, um Strom zu erzeugen, bedeutet, dass die Anbauflächen für Nahrungspflanzen knapp werden. Wer will schon Nahrungsmittel verbrennen?
Es bleiben uns somit nur Energie- bzw. Stromspeicher, die vorher mit Solar- und Windstrom-Überschuss befüllt wurden. Verschiedene Speichertypen stehen zur Diskussion:

  • Neubau von Pumpspeicherkraftwerken kommt kaum in Frage, denn die haben einen zu hohen Landschaftsverbrauch.
  • Gebraucht werden Speicher mit erheblich höherer Energiedichte: z.B. Batteriespeicher, wie sie in Elektromobilen oder bei PV-Anlagen eingesetzt werden.
  • Eine noch höhere Energiedichte haben schließlich die chemischen Speicher. Wegen ihrer besonders hohen Energiedichte sind sie als Langzeitspeicher geeignet. Bei ihnen wird die überschüssige Wind- oder Sonnenenergie in einer Flüssigkeit (z.B. Methanol oder Redox-Flow-Flüssigkeit) oder in einem Gas (z.B. Wasserstoff oder Methan) gespeichert und in Tanks oder Druckbehältern bevorratet. Die Stromerzeugung erfolgt dann in Brennstoffzellen oder Kraft-Wärmekopplungs-Anlagen oder Gaskraftwerken. Diese Speicherverfahren wurden alle bereits praktisch erprobt und funktionieren, doch stehen sie erst am Anfang der Entwicklung.

Materialaufwand, Wirkungsgrad und Preis der Langzeitspeicher sind noch lange nicht optimal. Sie können in der Massenproduktion und Massenanwendung erheblich verbessert werden. Die derzeit noch hohen Preise dürfen uns nicht schrecken. Auch Solarmodule schienen damals in der Zeit um 1999 unbezahlbar und kosten inzwischen aber nur noch ein Zehntel des damaligen Preises. Nicht weil wir tatenlos gewartet haben, sondern weil durch die deutsche Massennachfrage die preissenkende Massenproduktion weltweit in Gang gesetzt wurde. Ähnlich könnte auch ein Markteinführungsprogramm für Langzeitspeicher aussehen.

Für jedes weitere Atom- oder Kohlekraftwerk, dass stillgelegt werden soll, müssen Stromspeicher bereitstehen, deren aufsummierte Leistung der stillzulegenden Atom- und Kohlekraftwerks-Leistung entspricht. Wie viele Speicher man braucht, lässt sich somit leicht abschätzen: Je mehr Kohle- und Atomkraftwerke wir stilllegen wollen, desto mehr Speicher brauchen wir.
Das Fehlen von Speichern, insbesondere von Langzeitspeichern ist in technischer Hinsicht der entscheidende Engpass bei der Energiewende!

Grob geschätzt 80 Gigawatt Langzeitspeicher (das ist die Leistung von etwa 80 Atomkraftwerksblöcken oder 100 Braunkohlekraftwerksblöcken) müssen noch errichtet werden.

Diese Notwendigkeit muss von den politischen Entscheidungsträgern überhaupt erst einmal verstanden werden! Selbst bei tonangebenden Politikern der Grünen bestehen da noch Zweifel.

Deshalb noch einmal ganz deutlich:

Technischer Engpass der Energiewende ist derzeit und noch auf längere Sicht das Fehlen von Strom- und Energiespeichern - insbesondere von Langzeitspeichern. Ihre massive Markteinführung ist deshalb vordringlich.



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