Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. (SFV)

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13.10.2018, Wolf von Fabeck:

Fernübertragungsleitungen sind kein Ersatz für Stromspeicher

Antwort auf eine unhaltbare Stellungnahme

Verein Forum e.V. R. Kamm, Luitpoldstr. 26 86157 Augsburg
Widerspruch zu W. von Fabecks Aussagen v. 21.9.18 zu den Netzen „Glatt gelogen – Die Erneuerbaren brauchen keine Fernübertragungsnetze“

Im Folgenden wird die Stellungnahme von Raimund Kamm in schwarzer Schrift dargestellt. Antwort, Kommentare und Kritik von Wolf von Fabeck erfolgen in roter Schrift.

Unsere Versorgung mit 100 % Strom aus Erneuerbaren Energien (EE) braucht unter anderem die großräumige Verteilung der EE-Anlagen und ihre effiziente Vernetzung

[WvF] Die EE-Anlagen müssen nicht großräumig (also mit langen Stromleitungen) miteinander vernetzt werden, sondern die EE-Anlagen sollten so nahe wie möglich bei den Verbrauchern errichtet werden, damit man mit möglichst wenig Stromleitungen auskommt. Stromleitungen binden erhebliche finanzielle Mittel, verursachen Leitungsverluste, sind anfällig für Extremwetter-Ereignisse und Terroranschläge und stellen für die Eigentümer der Grundstücke eine vermeidbare Belastung dar.

Zutreffend ist, dass wir mit dem Weitermachen bei der Energiewende jetzt nicht erst auf die Fertigstellung neuer Leitungen warten müssen. Gerade in Süddeutschland, wo seit 2011 rund 7,9 GW (7.900 MW) AKW-Kapazitäten abgeschaltet wurden und infolge der vielen im Land verteilten mittleren und großen Kommunen mit Gewerbe- und Industriegebieten das 110 kV-Netz gut ausgebaut ist, können noch viele neue PV- und Windkraftanlagen ihren Strom einspeisen. Und da die süddeutschen Länder Stromdefizitländer sind, wird der Strom auch gebraucht. Zudem weitere vier AKW mit 5,6 GW (5.600 MW) zu gefährlich sind, tödlich strahlenden Atommüll produzieren und spätestens in den kommenden 51 Monaten stillgelegt werden müssen. In Baden-Württemberg wie im Saarland sollten auch bald alte Steinkohle-KW abgeschaltet werden.

Falsch und gefährlich irreführend ist hingegen v. Fabecks Aussage, dass die Erneuerbaren kein Fernübertragungsnetz bräuchten.

[WvF] Zu dieser Aussage stehe ich weiterhin. Nur wer Handelsgeschäfte mit Strom über große Entfernungen betreiben will, braucht zwingend Fernübertragungsleitungen. Für eine bedarfsgerechte Stromversorgung mit regionalen Erneuerbaren Energien und Speichern auf dem jeweils kürzestem Wege sind Fernübertragungsleitungen jedoch nicht erforderlich

Unsere Erneuerbaren Energien sind Naturenergien. Sie sind von der Tageszeit (Photovoltaik, PV) und vom Wetter abhängig. Regional sinkt gerade von PV und Windkraft stunden- oder auch tage-lang die Leistung bis nahe Null. Um dennoch die Stromversorgung mit 100 % EE-Strom garantieren zu können, braucht es vier Dinge:

1. EE-Mix aus Bioenergie, evtl. Geothermie, PV, Wasser- und Windkraft. Gerade PV und Windkraft ergänzen sich. PV liefert im Frühjahr, Sommer und im Herbst viel Strom und Windkraft mehr im Herbst und Winter.
[WvF] Die Aussage, „PV und Windkraft ergänzen sich“ trifft nicht zu. Das Wort Er gänz en legt bereits schon vom Wortsinn her nahe, dass PV und Windkraft gemeinsam ein lückenloses Ganzes bilden. Doch das tun sie leider nicht. Manchmal entsteht aus beiden ein erheblicher Überschuss, zu anderen Zeiten reicht sogar die Summe der beiden nicht im entferntesten aus.

2. Großräumige Verteilung + Vernetzung mit moderner HGÜ (Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung) sind strahlungs- und verlustärmer als alte 380 kV HDÜ-Leitungen ( Hochspannungs-Drehstrom-Übertragung). Je weiter das Gebiet ist, desto größer sind auch die Wetterunterschiede, die man nutzen kann. Am Rande eines Hochs, das zu ruhigem und windstillen Wetter führt, findet schon wieder Druckausgleich statt und macht Wind.
[WvF] Die Windentstehung am Rande eines Hochs findet keineswegs mit der für die Energieversorgung erforderlichen Zuverlässigkeit und Gleichförmigkeit statt.

3. Lastmanagement (flexible Stromverbraucher passen sich dem schwankenden Angebot an). Im Haushalt kann man bevorzugt die Waschmaschine laufen lassen, wenn die PV-Anlage gut Strom liefert. Im Großen können beispielsweise Kühlhäuser, Metallschmelzen oder Luftzerlegungsanlagen ihre stromintensiven Anlagen etwas danach steuern, ob viel oder wenig EE-Strom erzeugt wird und deswegen der Strom preiswert oder teuer ist.
[WvF] Die Zeiträume, in denen Sonne und Wind nicht ausreichen , erstrecken sich bisweilen über Wochen. So lange wird man kaum das Wirtschaftsleben einer Industrienation reduzieren wollen. Das wäre ein erheblicher Standortnachteil! für Deutschland. Lastmanagement kann deshalb allenfalls einen kleinen Ausgleich über einen kurzen Zeitraum herstellen.

4. Speicher brauchen wir bald. Sie sind aber laut Professor Michael Sterner aus Regensburg, der das Lehrbuch „Energiespeicher - Bedarf, Technologien, Integration“ geschrieben hat, bis etwa 60 % EE-Anteil kein Engpass.
[WvF] Fehlende Speicher sind bereits jetzt ein schmerzhafter Engpass. Obwohl derzeit der Anteil der Erneuerbaren Energien im Stromnetz noch deutlich unter 40 Prozent liegt, werden schon jetzt immer häufiger Wind- und Solaranlagen abgeregelt, deren Strom man besser speichern und bei Wind- und Solarmangel nutzen sollte.

Welche Speichertechniken sich ökonomisch und ökologisch durchsetzen, können wir jetzt im Jahr 2018 erst schlecht abschätzen. Speicher- wie Pumpspeicherkraftwerke sind erprobt, erfordern aber große Landschaftseingriffe. Batterien mit chemischer Speicherung (Blei, Lithium, Redox-Flow, …) sind ebenfalls eine alte Technik. Blei wird wegen seiner Toxizität jedoch weitgehend verboten, Lithium hat in den letzten Jahren die Akkutechnik enorm vorangebracht, aber der Abbau der Stoffe und insbesondere der erforderlichen Hilfsstoffe (Kobalt, …) ist umstritten.
[WvF] Dass wir Speicher brauchen, wissen wir bereits seit dem Jahr 2009, als die Leistung der neu erstellten PV-Anlagen innerhalb eines Jahres um 8 GW in die Höhe schoss. Es bringt uns nicht weiter, wenn wir gegen jede Art von Speichern alle uns bekannten Nachteile aufzählen, anstatt endlich eine technik-neutrale Markteinführung zu starten, bei der man Erfahrungen sammeln und die Anwendung verbessern kann.

Wir wissen, dass wir viel mehr PV und Windkraft brauchen. Dass Bioenergie und Wasserkraft noch im Kleinen verbessert werden können, aber ihr Stromerzeugungspotenzial in Deutschland wohl ausgeschöpft haben.
Auch wissen wir, dass wir den Ausbau gerade der Windkraft räumlich steuern müssen, um übergroße Stromtransporte zu vermeiden.
[WvF] Die Windanlagen müssen so dicht wir möglich bei den Stromverbrauchern stehen.

Speziell die neuen Leichtwindanlagen mit hohen Türmen, langen Flügeln und relativ schwachen Generatoren ermöglichen jetzt, den Windkraftausbau in Süddeutschland rentabel nachzuholen.
[WvF] Diese Erkenntnis ist richtig.

Schlecht voraussagen können wir, welche der drei Begleittechniken (Verbund – Lastmanagement - Speicher) wieviel Anteil am Ausgleich von Verbrauch und Erzeugung zukünftig haben werden.

[WvF] Wir müssen das nicht bis auf die letzte Megawattstunde voraussagen, aber wir müssen endlich anfangen. Da manchmal zu viel und manchmal zu wenig Strom aus Solar- und Windenergie erzeugt wird, muss vorrangig ein zeitlicher Ausgleich erfolgen. Nur Stromspeicher können einen zeitlichen Ausgleich herstellen. Also ist ein Markteinführungsprogramm für Stromspeicher von höchster Wichtigkeit.

Speicher haben eine große Auswirkung auf die Landschaft und die Natur.
[WvF] Diese Aussage verwundert uns, denn sie trifft im Wesentlichen auf die geplanten 7000 km Fernübertragungsleitungen zu, aber nicht auf Stromspeicher. (Pumpspeicherkraftwerke haben ohnehin nur Speicherkapazität für wenige Stunden und stehen deshalb nicht zur Diskussion).

Diskutiert werden muss auch, ob die Speicherung überwiegend in häuslichen Kleinanlagen oder in preiswerteren ins Netz integrierten mittelgroßen Anlagen erfolgen soll.
[WvF] Warum muss das diskutiert werden, obwohl wir längst sehen, dass wir Beides dringend brauchen.

Ein Privathaushalt kann noch gut sich mit PV und Speicher versorgen.
Aber was sollen Betriebe machen wie die bei Augsburg gelegenen Lechstahlwerke, die mit Elektroöfen aus Stahlschrott wieder Rohstahl recyceln und hierfür in 2011 im Schnitt einen Stromverbrauch von 91 MW und täglich 2,2 GWh und 800 GWh/a hatten?
[[schrift rot:[WvF] Dafür brauchen wir mehrere Windparks und Solarparks sowie eine Reihe chemischer Langzeitspeicher.

Speicher verlieren Energie. Unser privater 6,5 kWh Li-Speicher im Keller hilft uns beispielsweise vom März bis Ende September fast ausschließlich den Strom von der eigenen PV-Dachanlage zu verbrauchen. Doch etwa ein Drittel der eingespeisten Kilowattstunden gehen beim Laden, dem Entladen und durch Selbstentladung verloren.
[WvF] Wenn "Überschussenergie" nicht gespeichert werden kann, wird sie abgeregelt. Das bedeutet 100 Prozent Verlust. Wenn sie dagegen gespeichert wird, kann immerhin ein Drittel oder mehr zur Zeit der Wind- und Solarschwäche gebraucht werden.Genau dann ist dieses Drittel nach marktwirtschaftlichen Berechnungen sogar besonders wertvoll.

Das Freiburger Fraunhoferinstitut hat im März 2018 (STROMGESTEHUNGSKOSTEN ERNEUERBARE ENERGIEN) als Kosten für Strom aus PV-Anlagen + Batterie angegeben: 17 bis 49 €Cent/kWh.
[WvF] Jede neue Technik ist zu Beginn teurer und wird erst durch Massenproduktion preiswert

Pumpspeicherkraftwerke haben bessere Wirkungsgrade. PtG-Techniken (power to gas) schlechtere. Wenn man also mit Strom aus PV- oder Windkraftanlagen mittels Elektrolyse Wasserstoff (H) herstellt und diesen mit CO2 zu Methan (CH4 ≈ Erdgas) verarbeitet, erhält man gut speicherbares Gas. Verstromt man dieses wieder in einem Gaskraftwerk, geht je nach Kraftwerkstechnik viel Energie als Abfallwärme verloren: In einem BHKW (Blockheizkraftwerk) etwa 20%, in einem GuD-Kraftwerk (Gas- und Dampfturbine) etwa 40 % und in einem Gasturbinenkraftwerk rund 65 %.

Neue GuD-Anlagen sind fast doppelt so teuer wie Gasturbinenkraftwerke und lohnen sich nur, wenn man weit über 1000 Volllaststunden im Jahr die Anlage betreiben kann. BHKW können nur wirtschaftlich Strom erzeugen, wenn die anfallende Wärme beispielsweise als Fernwärme verkauft werden kann. Allerdings sinkt der Fernwärmeabsatz, da immer mehr Häuser besser isoliert werden („Passivhäuser“) und neue Fernwärmenetze sich fast nie lohnen.

Von durch Windkraftwerken in Norddeutschland erzeugten drei Kilowattstunden Strom kommt also nach Elektrolyse, Methanisierung und Wiederverstromung beim Endverbraucher im Süden höchstens eine Kilowattstunde Strom an. Der Rest wird zur Abfallwärme für die nur wenig Nachfrage und Verwendung besteht. Insofern ist Ptg interessant für die saisonale Speicherung aber keine sinnvolle Alternative zum viel effizienteren Stromtransport.

[WvF] Es wundert uns sehr, dass ein Vorstand des bayerischen Bundesverband Windenergie für Stromfernleitungen plädiert anstatt für den Ausbau der bayerischen Windanlagen im eigenen Land.
Dass in Norddeutschland - wetterbedingt - oft zu wenig und manchmal sogar gar kein überschüssiger Strom aus Solar- oder Windenergie vorhanden sein wird, vergisst Herr Kamm hier wieder einmal.

Unklar ist auch, woher nach Stilllegung der Kohlekraftwerke das für die Methanisierung erforderliche CO2 geliefert werden soll. Dezentrale Biogasanlagen sind vermutlich für die CO2-Abscheidung und anschließende Methanisierung zu klein, um wirtschaftlich die Anlagen zu betreiben.

[WvF] CO2 kann man bereits seit 1999 mit technischen Mitteln aus der Atmosphäre holen. Dort ist es überreichlich vorhanden.

Es erhöht die Kosten und vergrößert die Einwirkung auf die Landschaft, wenn man für eine in Süddeutschland zu nutzende Kilowattstunde Strom im Norden drei Kilowattstunden erzeugen muss. Man braucht dann eben auch ein Mehrfaches an Windrädern oder PV-Anlagen.
[WvF] Hier wird wieder dem eigentlichen Problem ausgewichen: Was muss geschehen, wenn keine Sonne scheint und kein Wind weht? Die Antwort lautet; Man muss auf gespeicherten Überschuss-Strom zurückgreifen. Gleichgültig, wo man den zu speichernden Solar- oder Windstrom erzeugt hat, in Nord- oder Süddeutschland - es gehen bei der Speicherung nach den bisher bekannten Methoden Power to Liquid oder Power to Gas und der Rückumwandlung in Strom etwa 2/3 der zu speichernden Überschussenergie verloren. Das ist nichts Aufregendes. Wenn man Kohle verbrennt, um daraus Strom zu erzeugen, gehen ebenfalls fast 2/3 der in der Kohle enthaltenen Energie verloren. Und möglicherweise lassen sich die Wirkungsgrade bei der Langzeitspeicherung noch verbessern. Man steht da erst am Anfang.

Beim Stromtransport mittels moderner HGÜ sollen von Nord- nach Süddeutschland in jedem der zwei Konverter etwa 1,5 % und auf der Strecke nochmal 2 % des Stroms verloren gehen. Von drei in Norddeutschland eingespeisten Kilowattstunden kommen somit 2,85 Kilowattstunden im Süden an.
[WvF] Die super-teuren HGÜ-Leitungen mit ihren Tausenden von Strommasten können wir uns sparen, wenn wir stattdessen in Süddeutschland mehr Wind- und Solaranlagen bauen würden. Die benötigte Zahl von Stromspeichern wird sich dadurch nicht wesentlich ändern, denn Stromleitungen können elektrische Leistung nicht zeitlich verschieben bzw. ausgleichen.

PtG ist eine Hoffnung für die Langzeitspeicherung. Es muss sich jedoch zeigen, ob PtG das Gas preiswerter anbieten kann als die Erdgaskonzerne. Man muss die Gefahr im Auge haben, dass PtG gesagt wird, und das klimaschädliche Erdgas vorangebracht wird. Warum sonst wird jetzt die neue Erdgasleitung Nord Stream 2 gebaut und werden Anlieferungshäfen für Flüssiggas (LNG) geplant?
[WvF] Wenn es um die Abwehr des Klimawandels geht, dürfen die externen Kosten nicht vernachlässigt werden. Die externen Kosten der fossilen Energien übersteigen jedes vorstellbare Maß, denn letztlich kosten sie das Leben.

Wichtig!
Wir müssen heute ein Stromnetz planen für die Zeit nach Atom; Gas, Kohle und Öl. Auch die Kohlekraftwerke müssen bis 2030 ihren Betrieb einstellen, damit uns die Erderwärmung nicht über den Kopf steigt.

Gerade die HGÜ-Leitungen sind für die Zeit nach Atom und Kohle.
[WvF] Dass die HGÜ-Leitungen weder jetzt noch nach der Abschaltung aller Atom- und Kohlekraftwerke die schwierige Aufgabe erfüllen können, bei europa-weiter Wind- und Solarschwäche die notwendigen Langzeitspeicher zu ersetzen, ergibt sich aus der Zusammenfassung meiner in roter Schrift eingefügten Anmerkungen.

Heute plant auch niemand mehr ernsthaft neue Braunkohlekraftwerke. Auch Steinkohlekraftwerke werden nicht mehr – bis auf den Sonderfall Datteln 4, das seit 2007 im Bau ist – gebaut. Denn ihr Strom wird nicht nur zu dreckig hergestellt, sondern ist auch nicht mehr konkurrenzfähig.


Raimund Kamm
Vorstand der Bürgerinitiative ‚FORUM Gemeinsam gegen das Zwischenlager und für eine verantwortbare Energiepolitik e.V.
Vorstand des Landesverbandes Bayern des BWE (Bundesverband WindEnergie)



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