Ökologie

Speicherbedarf bei 100% Erneuerbaren Energien

Von Markus Speckmann
| 05. Januar 2017
istock.com/Tomwang112

In einem Makroskop-Artikel wurde die Frage gestellt, wie denn bei 100% Erneuerbaren Energien der Bedarf an elektrischer Energie jederzeit gedeckt werden kann. Um es kurz zu machen: Die Lösung sind Speicher, vor allem chemische Speicher (z.B. EE-Methan), mit deren Hilfe genug Energie zum Ausgleich längerer Erzeugungsschwankungen von Windkraft- und Photovoltaikanlagen gespeichert werden kann.

Im Folgenden werde ich anfangs kurz beschreiben was EE-Methan ist. Danach werde ich auf ein Szenario des Fraunhofer ISE (hier, Stand 03.12.2016) eingehen und anhand dessen veranschaulichen, wie groß der Speicherbedarf bei 100% erneuerbaren Energien sein kann und wie dieser gedeckt werden kann. Abschließend werde ich die Frage behandeln, warum derzeit nicht viele EE-Methanspeicher gebaut werden, wenn für 100% erneuerbare Energien so viele benötigt werden.

Was ist EE-Methan?

EE-Methan ist Methan, das durch Energie aus erneuerbaren Energien hergestellt wurde. Die Umwandlungskette ist hierbei, dass zunächst Wasser in einem Elektrolyseur in Wasserstoff und Sauerstoff verwandelt wird. Anschließend erfolgt unter Hinzugabe von Kohlenstoffdioxid eine Methanisierung, wodurch Methan (CH4) erzeugt wird. Für die Elektrolyse und die Methanisierung wird elektrische Energie von erneuerbaren Energien benötigt. Das Methan kann dann in das Erdgasnetz eingespeist werden und anschließend in einem Gaskraftwerk in elektrische Energie umgewandelt werden (hier, Stand 19.12.2016). Der Nachteil von EE-Methan ist der derzeit geringe Wirkungsgrad von circa 36%. Das bedeutete, dass nur 36% der für die Methanisierung verwendeten Energie durch die Verstromung des EE-Methans in einem Gaskraftwerk zurückgewonnen werden kann (hier, Stand 13.12.2016). Die Vorteile von EE-Methan sind, dass große Energiemengen in unterirdischen Gaskavernen, die es in Deutschland bereits gibt, gespeichert werden können und dass auf bereits bestehende Infrastruktur (Gasnetze, Kavernenspeicher, KWK-Anlagen, GuD-Anlagen) zurückgegriffen werden kann.

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Dr. Markus Speckmann arbeitet als Ingenieur bei einem Übertragungsnetzbetreiber für elektrische Energie. Er hat Energiesystemtechnik an der TU Clausthal studiert. Vor seiner jetzigen Tätigkeit war er 6,5 Jahre am Fraunhofer IWES und ISE als Forscher im Bereich erneuerbare Energien tätig. Hierbei war er u.a. an Projekten beteiligt, in denen Szenarien mit 100% erneuerbaren Energien untersucht wurden.