Stromversorgung mit Zukunft

Von Stephanie Schersch / Erneuerbare Energien sind auf dem Vormarsch, doch es gibt ein Problem: Regenerative Quellen sind oftmals nur schwer zu kalkulieren, eine kontinuierliche Energieversorgung ist daher schwierig. An Lösungsansätzen wird intensiv geforscht.

Bis zum Jahr 2020 will die Europäische Union 20 Prozent ihres Energiebedarfs über erneuerbare Energien abdecken. Auch in Deutschland wird der Ausbau regenerativer Quellen daher vorangetrieben und ganz besonders nach Wegen gesucht, ihnen die Unberechenbarkeit zu nehmen. Denn durch Wetterschwankungen sind etwa Windkraftanlagen nur bedingt verlässliche Energiequellen. Bei starkem Wind entsteht viel Strom. Ist der Verbrauch zu diesem Zeitpunkt jedoch nicht entsprechend hoch, wird Energie verschenkt.

Bei Flaute hingegen kann kein Strom produziert werden, selbst wenn Bedarf besteht. Häufig werden Leistungssenken dabei über Strom aus fossilen Energiequellen aufgefangen.

Wetterschwankungen ausgleichen

Seit Jahren wird bereits an Konzepten geforscht, mit denen es gelingen kann, regenerative Energie von fossilen Brennstoffen unabhängig zu machen. »Die Herausforderung besteht darin, die schwankenden Quellen Wind und Sonne mit leichter planbaren Energieträgern wie etwa Biogas zu koppeln«, sagte Daniel Kluge vom Bundesverband Erneuerbare Energie der Pharmazeutischen Zeitung. Die einzelnen Quellen müssen so miteinander kombiniert werden, dass Wetterschwankungen ausgeglichen werden können und eine kontinuierliche Versorgung möglich ist. Wie das aussehen kann, hat die Gemeinde Dardesheim im Harz vorgemacht. Die Kleinstadt versorgt sich ausschließlich mit Strom aus regenerativen Energiequellen: Strom, Wärme und sogar Kraftstoff werden CO₂-frei produziert. »Genau darauf wird es in Zukunft ankommen«, sagt Kluge. »Die Bereiche Wärme, Strom und Verkehr müssen miteinander vernetzt werden.« Denn so ließen sich regenerativen Quellen am effektivsten nutzen.

Dardesheim setzt auf die Kombination von Windkraft, Solarenergie und Biomasse. Ein Windpark, Photovoltaik-Anlagen und ein Bioheizkraftwerk arbeiten eng zusammen. Das Projekt läuft mittlerweile seit vielen Jahren, heute produziert die Gemeinde 40-mal mehr Energie als die 970 Einwohner selbst benötigen. Überschüssiger Strom wird an Nachbargemeinden verkauft.

Mit der Koppelung verschiedener regenerativer Rohstoffe arbeiten auch sogenannte Hybridkraftwerke. Hier wird »unter einem Dach« Energie aus mehreren erneuerbaren Quellen gewonnen. Im brandenburgischen Prenzlau entsteht zurzeit ein solches Kombikraftwerk. Wind, Biogas und Wasserstoff sollen sich dort ergänzen. Dabei wird sogar versucht, regenerative Energie abzuspeichern. Die Idee dahinter klingt relativ einfach. Drei Windräder des Kraftwerkes produzieren bei kräftigem Wind viel Strom. Wird dieser nicht abgenommen, weil die Menschen zu dem Zeitpunkt nur wenig verbrauchen, wird die überschüssige Energie dazu verwendet, um aus Wasser per Elektrolyse Wasserstoff zu erzeugen. Das so gewonnene Gas lagern die Betreiber in speziellen Tanks. Bei schwachem Wind oder erhöhtem Strombedarf wird der Wasserstoff zusammen mit Biogas in zwei Blockheizkraftwerke gepumpt und dort in Strom umgewandelt. Zusätzlich wird Wärme erzeugt, die ebenfalls genutzt wird. Der Wasserstoff soll außerdem als CO₂-freier Kraftstoff an entsprechende Tankstellen verkauft werden.

Vergleich hinkt

Über Hybridkraftwerke kann es also gelingen, eine bestimmte Menge aus erneuerbaren Energien erzeugten Stroms kontinuierlich zu garantieren. Kritiker bemängeln allerdings den schlechten Wirkungsgrad solcher Kraftwerke. Dieser läge nur bei 20 bis maximal 40 Prozent. Moderne Kohlekraftwerke produzierten hingegen bei einem Wirkungsgrad von rund 45 Prozent. Kluge hält dagegen. »Ein solcher Vergleich ist nur bedingt möglich«, sagt er. »Denn selbst wenn der Wirkungsgrad eines Hybridkraftwerkes nur bei 20 Prozent liegt, steht am Ende immer noch CO₂-frei produzierter Strom, anders als beim Kohlekraftwerk.« Das müsse man bedenken.

Langfristig wird es darauf ankommen, die bestehenden Ansätze zur Produktion reinen Ökostroms technologisch weiterzuentwickeln. »Diese Ansätze müssen vor allem noch effektiver werden,« so Kluge. Natürlich sei man noch weit entfernt von 100-prozentigen Wirkungsgraden. »Wir wollen sie aber irgendwann erreichen.« /

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