EE-Ausbau – Notwendigkeit und Realität, Teil 2: Speicherkapazitäten

Der erste Teil unserer Artikelserie zum Ausbau Erneuerbarer Energien lieferte eine Abschätzung der notwendigen EE-Erzeugerkapazitäten für die teilweise (2030) bzw. vollständige (2040) Dekarbonisierung der deutschen Wirtschaft. Dieser Folgebeitrag soll nunmehr die zweite Grundfrage der Energieerzeugung aus erneuerbaren Quellen beleuchten. Aus Teil 1 wörtlich zitiert lautet sie ganz allgemein:

Wie gehen wir mit zeitweiligen Überschüssen bzw. Defiziten um, die sich durch die volatile, vorwiegend auf Sonne und Wind basierende Stromerzeugung ergeben?

Die einfache Antwort darauf haben wir bereits gegeben. Wir brauchen Energiespeicher. Das ist natürlich eine Binsenweisheit, an die sich jedoch einige, weit schwieriger zu beantwortende Fragen anschließen.

Welche Speicher sind wofür am besten geeignet?

Internetrecherchen und auch die „alten Medien“ liefern darauf mannigfaltige Antworten, die sich, weil durch Interessenlage und Überzeugungen der Autoren gefärbt, z.T. erheblich voneinander unterscheiden bzw. sogar widersprechen. Als Musterbeispiel hierfür sei der Glaubenskrieg zum Thema Null-Emissions-Mobilität angeführt; batterieelektrisch betriebene Fahrzeuge vs. solche, die auf Wasserstoff als Treibstoff (und im übertragenen Sinne als Energiespeicher) setzen.

Der Wikipedia-Artikel zu Energiespeichern liefert einen guten und recht aktuellen Überblick zum Thema. Wir werden daher die bereits etablierten Speichertechnologien in ihren technischen Parametern nur kurz charakterisieren. Für die nächste Version unseres Orangebuch haben wir uns vorgenommen, einige, unserer Meinung nach unterbewertete, noch nicht im breiten Einsatz befindliche, aber potenziell hochinteressante Speichermethoden näher vorzustellen. Dies würde den Rahmen dieser Arbeit sprengen.

Die eigentlich spannende, weil entscheidende Frage lautet jedoch:

Wie viel Speicher benötigen wir?

Ausgehend von unseren Abschätzungen zu den Erzeugerkapazitäten wagen wir den Versuch der ungefähren Quantifizierung von Speicherkapazitäten, zunächst für unser im ersten Teil definiertes Szenario 2040 der vollständigen Dekarbonisierung. Betrachtungen hierzu unter Einschluss von konkreten Zahlen haben wir nur wenige gefunden. Überdies sind diese Texte schon etwas älter und meist auf speziellere Teilaspekte der Energiespeicherung fokussiert.

Uns ist bewusst, dass unsere Berechnungen von vielen, z.T. schwer überschaubaren Eingangsparametern abhängen. Wir erheben daher nicht den Anspruch, die von uns gewählten Parametersätze seien für die praktische Umsetzung am besten geeignet. Es handelt sich dabei um Beispiele, herausgegriffen aus vielen möglichen Varianten. Dennoch halten wir diese Beispiele als Basis für weitere Diskussionen für sehr gut geeignet, zumal wir unmögliche Varianten durch die Nutzung realer Leistungsdaten ausschließen konnten.

An dieser Stelle bedanken wir uns bei Agora-Energiewende für die Bereitstellung dieser Daten.

Edit 10/2021: Agora-Energiewende hat inzwischen mit der Veröffentlichung des Zukunfts-Agorameters bestätigt, dass unser grundsätzliches Konzept der Interpolation von realen Daten der letzten Jahre auf zukünftige Szenarien valide ist.

Die Autoren des Zukunfts-Agorameters kommen in ihren Berechnungen auf ähnliche Ergebnisse, wenngleich die Ansätze dieser Berechnungen auf einer breiteren Datenbasis beruhen.

Teil 2 – für die Zukunft notwendige Speicherkapazitäten

Wasserstoff – neu entdeckt

Vor einigen Tagen präsentierte das BMWi (Bundesministerium für Wirtschaft und Energie) einen wichtigen Beitrag zur Energiewende. „Die Nationale Wasserstoffstrategie“ (NWS) – so der Titel der Denkschrift. Wenn Adjektive groß geschrieben werden, deutet dies immer auf eine besondere Bedeutsamkeit der Aussage hin. Mit der NWS scheint das BMWi tatsächlich ganz konkrete Ziele zu verfolgen und das sogar zeitnah; das ganz im Gegensatz zu den weich gespülten politischen Verlautbarungen früherer Kommissionen und Ausschüsse. Wir verweisen hierbei ausdrücklich auf das Papier der so genannten Kohlekommission vom Januar 2019 zum viel zu späten Kohleausstieg. Obwohl wir den meisten dieser Ziele grundsätzlich zustimmen, halten wir den Ansatz des BMWi insgesamt für zu wenig ambitioniert. Unsere Behauptung leiten wir insbesondere aus der recht dürftigen Finanzausstattung einer angeblich „Nationalen Strategie“ ab.

In den wenigen Passagen, denen wir inhaltlich nicht zustimmen ist unser Dissenz überdies fundamentaler Natur. Das Wirtschaftsministerium ist ohne Zweifel für Wirtschaftsförderung zuständig – sonst würde es ja nicht so heißen. Wie das BMWi allerdings Wirtschaft auch hinsichtlich der Frage Wasserstoff definiert, erzeugt unweigerlich unseren Widerstand. Es geht auch mit der NWS vornehmlich darum, die großen „systemrelevanten“ Marktteilnehmer mit Zuwendungen zu überschütten, während Bürgerenergiegenossenschaften, kleine und mittelständische sowie kommunale Energieunternehmen sich mit Brosamen zufrieden geben müssen. Das wird zwar an keiner Stelle explizit so gesagt – aber eine genauere Textanalyse lässt aus unserer Sicht keinen anderen Schluss zu,

Solange die Politik mehr den Einflüsterungen einflussreicher Lobbyisten als den objektiv gegebenen Notwendigkeiten folgt, kommen wir in unserer gesellschaftlichen Entwicklung nicht weiter. Mehr noch – wir riskieren den Bestand unseres demokratischen Gemeinwesens; das um so mehr in Krisenzeiten wie der des Jahres 2020.

Wir haben die NWS des BMWi unter die Lupe genommen. Näheres