Das Sonnenstrom-Dilemma

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Artikel von:
Simone Bastian
Die Region erzeugt an manchen Tagen viel mehr grünen Strom als verbraucht werden kann. Anstatt ihn dann billig zu verkaufen, würden die SÜC ihn gern speichern, um ihn zur Verfügung zu haben, wenn er gebraucht wird - anstatt ihn dann teuer einzukaufen. Grafik: Sergey Tarasov und Simpline, stock.adobe / Dagmar Klumb
Die Region erzeugt an manchen Tagen viel mehr grünen Strom als verbraucht werden kann. Anstatt ihn dann billig zu verkaufen, würden die SÜC ihn gern speichern, um ihn zur Verfügung zu haben, wenn er gebraucht wird - anstatt ihn dann teuer einzukaufen. Grafik: Sergey Tarasov und Simpline, stock.adobe / Dagmar Klumb

Erneuerbare Energien haben einen Nachteil: Die Produktion von Strom aus Sonne und Wind lässt sich nicht steuern. An sonnigen oder windigen Tagen gibt es Überschuss. Die SÜC denken über Speichermöglichkeiten nach.

Deutschland will bis 2045 klimaneutral werden, Bayern gar schon 2040, und die Städtischen Werke/Überlandwerke Coburg (SÜC) sind dabei. Beziehungsweise wollen dabei sein.

Etliche Voraussetzungen sind schon geschaffen, wie Geschäftsführer Wilhelm Austen und die Hauptabteilungsleiter Dietmar Benkert (Energie), Jürgen Zimmerlein (Gas/Wasser) und Stefan Schneidawind (Fernwärme/Kraftwerke) erläutern. Doch "wir sind auf einem Sachstand wie beim Elektroauto vor 20 Jahren", sagt Stefan Schneidawind. Klar ist derzeit nur: Der Strom aus Windrädern und Photovoltaikanlagen fließt zwar inzwischen reichlich, aber ungleichmäßig. Bei Sonne und Wind gibt es viel, bei bedecktem Himmel und Flaute wenig. Der Strombedarf ist dagegen ziemlich vorhersagbar. Es geht also darum, überschüssigen Strom aus Sonne und Wind zu speichern, so dass er zur Verfügung steht, wenn Bedarf herrscht.

Mehr noch: Derzeit kann das Netz in der Region an guten Tagen gar nicht alles ableiten, was von den Photovoltaik-Anlagen und den Windrädern kommt. 1,1 Gigawattstunden Strom wurden 2021 umsonst in den Photovoltaikanlagen der Region produziert und konnten wegen eines Netzengpasses nicht abfließen. Der Netzengpass soll zwar beseitigt werden. Doch er zeigt, welches Potenzial in den Anlagen steckt. Mit 1,1 Gigawattstunden Strom hätte man rechnerisch etwa 33333 Kilogramm Wasserstoff erzeugen können (Wirkungsgrad Hydrolyse 80 Prozent). Damit hätten rund 225 Wasserstoff oder 370 Elektrofahrzeuge ein Jahr lang betankt werden können (bei einer angenommenen Fahrleistung von 15000 Kilometern). Alternativ hätte man damit 37 Einfamilienhäuser heizen können anstatt mit Erdgas.

Welche Speicherform ist zukunftssicher?

Batterien wären eine Möglichkeit, sagen Dietmar Benkert und Stefan Schneidawind. Sie könnten kurzfristige Bedarfsspitzen abfangen. Die Installation wäre kein großer Aufwand. In Sachen Batterie-Entwicklung tut sich gerade viel. Mit überschüssigem Strom kann auch Wasserstoff erzeugt werden, als Ersatz oder Ergänzung zu Erdgas: Damit lassen sich Strom und Wärme erzeugen oder Fahrzeuge antreiben. Die entsprechenden Kraftwerke, Brennstoffzellen oder Motoren sind auf dem Markt.

Was derzeit aber niemand weiß: Welche sind die zukunftsträchtigen und nachhaltigen Nutzungsmöglichkeiten? Wird es in großem Stil Wasserstoff-Fahrzeuge geben? Dann könnte sich der Bau von Tankstellen lohnen. Können die SÜC das Fernwärmegeschäft ausweiten? Dann ist der Bau von neuen Blockheizkraftwerken interessant. Oder wäre ein Mix von allem das Richtige?

Derzeit würde sich Wasserstoffproduktion lohnen, weil die Gaspreise hoch sind, sagt Dietmar Benkert. Doch was, wenn sie wieder sinken? Dann ist womöglich teuer investiert worden, und die Sache rechnet sich nicht. Andererseits wäre es sinnvoll, den Strom, der hier erzeugt wird, auch hier zu behalten und sich quasi unabhängig zu machen, argumentieren Schneidawind und Benkert.

Pilotprojekte zur Wasserstofferzeugung und -nutzung gab es schon einige in der Region. Doch die SÜC wollen in die bezahlbare und nachhaltige Praxis gehen. Dafür müsste jemand untersuchen, welcher Weg der erfolgversprechendste ist, sowohl von der Technik als auch von den Marktchancen her. Mehr als "Gedanken und Ideen" gebe es noch nicht, sagt SÜC-Geschäftsführer Wilhelm Austen. Aber eine Perspektive: Vielleicht gelingt es, Geld aus einem Förderprogramm des Bundes zu erhalten, um eine solche umfassende Studie zur nachhaltigen und preiswerten Speicherung von Erneuerbarer Energie zu finanzieren. Doch selbst wenn: Antworten auf die Frage, wo die Wasserstoff-Reise bei den SÜC hingehen kann, sind frühestens in zwei Jahren zu warten.

Was tun mit überschüssigem Strom? Die Möglichkeiten

Batterien laden Vorteil: Sie speichern den Strom direkt, und er ist sofort verfügbar, wenn Bedarfsspitzen abgefangen werden müssen. Ihr Nachteil: Die Produktion von Lithium-Ionen-Akkus verbraucht Seltene Erden und viel Energie. Außerdem sind diese Akkus kälte-empfindlich. Neue, umweltfreundlichere und effizientere Batterietypen sind zwar in der Entwicklung, doch noch weiß niemand, wann sie zur Verfügung stehen und was sie dann tatsächlich leisten.

Wasserstoff nutzen

1. Speichern Mit Wasserstoff lassen sich Brennstoffzellen oder Blockheizkraftwerke betreiben. Auch sie können Strom zur Verfügung stellen, wenn Sonne und Wind nicht reichen, um genug davon zu produzieren. Diese Kraftwerke wären zudem klimaneutral: Beim Verbrennen von Wasserstoff kommt nur Wasserdampf aus dem Abgasrohr. Wasserstoff als Energieträger für Kraftwerke wäre die eher langfristige Form der Speicherung, um das ganze Jahr über eine ausreichende Energiemenge zu gewährleisten.

2. Ins Netz abgeben Wasserstoff kann auch dem Erdgas oder anderen Gasen beigemischt werden, die zur Energie- oder Wärmegewinnung verfeuert werden. Vorteil dieser Methode: Man spart sich den Bau von Speicheranlagen. Dafür muss aber ein Anschluss ans Erdgasnetz direkt am Elektrolyseur vorhanden sein. Die Entscheidung, wo ein Elektrolyseur installiert wird, hängt also auch davon ab, was mit dem Wasserstoff danach geschehen soll.

3. Als Antrieb nutzen Es klingt gut: Wasserstoffgetriebene Autos werden ähnlich betankt wie herkömmliche Verbrenner, doch aus dem Auspuff kommen nur Wasserdampf und Wassertropfen. Der Nachteil: Es gibt kaum Wasserstoffautos; der Schwerpunkt der Entwicklung liegt derzeit bei den Elektrofahrzeugen. Die SÜC könnte theoretisch Wasserstoff für ihre Busse sowie die städtischen Müllfahrzeuge und Schneeräumer nutzen. Nur: Solche Fahrzeuge gibt es derzeit nicht auf dem Markt.