Darstellung der Energiewende

08.12.2020 enexion

Die IHK Aachen hat ein professionell gestaltetes Tool in Sachen Energiewende veröffentlicht.

Quelle: https://www.energiewende-cockpit-ihk.de/index.php?fw_goto=Index/index&

Im Gegensatz zu den Studien, die im Artikel vom 11.11.2020 kritisch gewürdigt wurden, bringt das Energiewende-Cockpit ausschließlich Fakten zum Stand der Dinge in Sachen Energiewende. Drei Schwerpunkte werden auch grafisch in den Mittelpunkt gestellt.

Stromerzeugung und Stromverbrauch

Quelle: https://www.energiewende-cockpit-ihk.de/index.php?fw_goto=Index/kundenansicht/&thema=13[/caption]

Es werden Grafiken der Portale smard.de (Bundesnetzagentur) und energy-charts.de (Fraunhofer ISE) verwendet, um die aktuelle Lage zu verdeutlichen. Daneben gibt es eine kurze Erläuterung, wobei bemerkenswert ist, dass darauf hingewiesen wird, dass der Ausstieg aus der Stromerzeugung mittels Kernkraft im Jahr 2022 und der planmäßige Kohleausstieg […] den Aufbau zu den jeweiligen Abschaltterminen passender[…] Komplementärleistung erforderlich [macht]. Das Problem der Versorgungssicherheit wird damit angerissen. ´Grüne` Lösungsmöglichkeiten können allein deswegen nicht präsentiert werden, weil es sie einfach noch nicht gibt. Zwar ist der Ausbau von Windkraft offshore geplant. Windkraftanlagen mit 12,5 GW zusätzlich zu den bereits vorhandenen 7,5 GW installierter Leistung sollen bis 2030 in Nord- und Ostsee gebaut werden. Da bleibt dann immer noch eine erhebliche Differenz aus zeitlichen Gründen. Vor allem aber reichen die nunmehr 3.750 Windkraftwerke auf See nicht aus, um den Ende 2022 fehlenden Strom zu ersetzen. 2030 fehlen nach seriöser Berechnung immer noch etwa 10 TWh Strom, um den bis Ende 2022 wegfallenden Strom zu ersetzen.

Fokus Wasserstoff (H2)

Quelle: https://www.energiewende-cockpit-ihk.de/index.php?fw_goto=Index/kundenansicht/&thema=17[/caption]

Das Energiewende-Cockpit legt den Schwerpunkt auf die Betrachtung der Wasserstoff-Strategie (Wasserstoff-Roadmap) in Nordrhein-Westfalen (NRW): Das Land Nordrhein-Westfalen gibt Gas beim Aufbau einer zukunftsweisenden Wasserstoffwirtschaft: Erste Ziele sollen bereits 2025 erreicht werden. Bis dahin sollen erste Großanlagen in Betrieb gehen, rund 100 Kilometer eines Pipeline-Netzes verwirklicht und 400 Brennstoffzellen-Lkw unterwegs sein. Als Beispiel für ein vorbildliches Wasserstoffprojekt wird der „Brainergy-Park“ des Kreises Düren, gelegen zwischen der Städteregion Aachen und dem Landkreis Köln, vorgestellt: Der Kreis Düren wird dort eigenen grünen Wasserstoff herstellen. Der Kreis will den öffentlichen Nahverkehr rasch auf Elektromobilität umstellen. Dabei sollen auch Wasserstoffantriebe zum Zuge kommen. Dafür wird Wasserstoff benötigt, den Landrat Wolfgang Spelthahn im Kreis Düren produzieren möchte. Doch damit nicht genug. Etliche weitere Wasserstoff-Projekte werden vorgestellt. Zum Schluss wir noch Bezug genommen auf die „Nationale Wasserstoffstrategie“ des Bundes: Eine erfolgreiche Energiewende bedeutet die Kombination von Versorgungssicherheit, Bezahlbarkeit und Umweltverträglichkeit mit innovativem und intelligentem Klimaschutz. Dafür braucht es alternative Optionen zu den derzeit noch eingesetzten fossilen Energieträgern. Wasserstoff bekommt hier eine zentrale Rolle bei der Weiterentwicklung und Vollendung der Energiewende. Denn er ermöglicht es mit Hilfe erneuerbarer Energien die CO2-Emissionen vor allem in Industrie und Verkehr deutlich zu verringern. Die nationale Wasserstoffstrategie wird vom Bund mit knapp 10 Milliarden € gefördert.

Der Energieträger „Wasserstoff“ ist für Politik, Medien und Forschung ein gewaltiger Hoffnungsträger in Sachen Energiewende. Hat es doch den Anschein, dass damit die Speicher- und Transportproblematik von regenerativ erzeugtem Strom gelöst wären. Abgesehen von der Gefahr, die von einem Wasserstoff-Luftgemisch (Knallgas) ausgeht, kann Wasserstoff überall da verwendet werden, wo Stromeinsatz nicht sinnvoll ist. Der wichtigste Bereich ist da u. E. das Heizen von Wohnungen und Häusern. Der flächendeckende Umbau der vorhandenen Gas- und Ölinfrastuktur mit strombetriebenen Wärmepumpen scheint aus vielerlei Gründen, vor allem im städtischen Mehrfamilienhausbereich, unrealistisch. Hinzu kommt ein Aspekt, der Wärmepumpen genau dann an die Grenze der wirtschaftlichen und ökologischen Leistungsfähigkeit bringt, wenn man sie besonders benötigt. […] Darüber hinaus zeigt eine neue Studie des Energiewirtschaftlichen Instituts an der Universität Köln (EWI Köln), dass der Strombedarf der Ökopumpen in kalten Winterperioden die Kraftwerkskapazitäten übersteigen dürfte. „In sehr kalten Wintern könnte es zu Engpässen kommen“, warnt Eglantine Künle, Managerin und Chief Modeller am EWI. „Ein wesentlicher Treiber dafür ist der Strombedarf der Wärmepumpen.“ […] Gerade in kalten Wintern zeigen sie [Wärmepumpen] Schwächen: „Zum einen müssen sie dann besonders viel Raumwärme bereitstellen. Zum anderen sinkt der Wirkungsgrad von Wärmepumpen, je kälter es wird“, stellt die Forscherin fest: „Es muss also überproportional viel Strom zum Heizen eingesetzt werden.“

Da Wasserstoff bis auf kaum nennenswerte Mengen nicht in der Natur vorkommt, muss das Gas per Elektrolyse hergestellt werden. Dann kann es weitertransformiert werden, z. B. in Methan, sprich Gas zum Heizen. Oder es wird dort, wo Strom benötigt wird, per Brennstoffzelle wieder in Strom gewandelt. Wasserstoff kann per Pipeline oder Tanklastern transportiert werden. Eine Lagerung ist mit Einschränkungen möglich; Wasserstoff ist sehr flüchtig. 100-prozentige Dichtungen gibt es nicht: Der Wasserstoffvorrat verringert sich sukzessive.

Der wichtigste und unter dem Strich entscheidende Aspekt liegt in der Energiebilanz der Wasserstoffwirtschaft. Der Einsatz von Strom zwecks Wasserstofferzeugung und der späteren Rücktransformation zu nutzbarem Strom ist äußerst verlustbehaftet. Rund 70 bis 75% der eingesetzten Energie gehen dabei verloren. Wenn man aus 100% Ökostrom nur max. 25% nutzen kann, ist das nur dann sinnvoll, wenn man regenerativ erzeugten Strom, also CO2-frei erzeugten Strom im Überfluss hat. Das ist heute nicht annähernd der Fall. Im Gegenteil. Noch nie hat regenerativ-erzeugter Strom ausgereicht, um den Bedarf Deutschlands auch nur eine Stunde zu decken.

Quelle: https://www.agora-energiewende.de/service/agorameter/chart/power_generation/01.01.2017/21.11.2020/

Zwar musste auf gut 6 TWh (Gesamtbedarf Deutschlands 600 TWh/Jahr) Strom verzichtet werden, weil die Windkraftwerke im Rahmen des Einspeisemanagements (Einsman) abgeregelt werden mussten. Die Menge des möglichen daraus erzeugten Wasserstoffs und die Rückverwandlung in Strom wäre mit gut 1,5 TWh äußerst gering. Diese Menge entspricht in etwa einem durchschnittlichen Tagesbedarf Deutschlands netto.

Unabhängig vom fehlenden Überschuss grünen Stroms wird heute vor allem in Pilot- und Forschungsprojekten Wasserstoff ausschließlich mit erneuerbar produziertem Strom hergestellt. Wie im ´Brainergy-Park` bei Düren, der im Energiewende-Cockpit vorgestellt wird. Da sollte man meinen, der so erzeugte Wasserstoff sei selbstverständlich auch ´grün`. Dem ist nicht so. Strom wird allgemein im Augenblick des Bedarfs von einem Kraftwerk-Mix, welcher regenerative & konventionelle Energieträger in Strom umwandelt, erzeugt und in das allgemeine Stromnetz eingespeist. Wenn nun Strom, der ausschließlich aus Wasser- und/oder Windkraft gewonnen wurde, zur Herstellung von Wasserstoff verwendet wird, fehlt genau dieser Strom im allgemeinen Stromnetz. Dieser fehlende Teil muss jetzt konventionell hinzu erzeugt werden. Der Strom-Mix im Allgemeinen Stromnetz wird um den Teil konventioneller, wie der erzeugte Wasserstoff „grüner“ wird. Unter dem Strich ist es ein Nullsummenspiel oder wie der Volksmund sagt: Linke Tasche, rechte Tasche. Umgekehrt gilt es genauso. Wasserstoff, der ausschließlich mit Braunkohlestrom erzeugt wird, ist so grün oder fossil wie der Strom-Mix insgesamt. Denn nun steht dem allgemeinen Netz mehr regenerativ-erzeugter Strom, der Teil, der nicht zur Wasserstoffproduktion benötigt wird, zur Verfügung. Es muss entsprechend weniger konventioneller Strom hinzuerzeugt werden, um den Bedarf zu decken. Kurz: Nur in dem Fall, wenn die komplette Stromerzeugung regenerativ ist und tatsächlich überschüssiger Strom, also regenerativ erzeugter Strom, den man nicht zur Deckung des Bedarfs benötigt, zur Wasserstoffherstellung verwendet wird, erst dann kann man von grünem Wasserstoff sprechen. Das bedeutet nüchtern betrachtet: Alle Wasserstoffprojekte sind schön und fein, nur zum Gelingen der Energiewende tragen sie kaum bei. CO2 wird nicht eingespart. Ganz im Gegenteil. Weil der Energiebedarf so hoch ist, wird regenerativ erzeugter Strom verschwendet und muss komplett fossil-konventionell im Stromnetz ersetzt werden. Nach Rückverwandlung des Wasserstoffs mittels Brennstoffzelle bleiben aber nur etwa 25% des ursprünglich eingesetzten Stroms übrig. Kein gutes „Geschäft“. Weder ökonomisch noch in Sinn der Energiewende.

Fokus NRW

Quelle: https://www.energiewende-cockpit-ihk.de/index.php?fw_goto=Index/kundenansicht/&thema=29[/caption]

Der dritte Schwerpunkt des Energiewende-Cockpits der IHK-Aachen liegt in den Beschlüssen und Maßnahmen, die Nordrhein-Westfalen in Sachen Energiewende vorantreibt. Es gibt dem Betrachter einen Eindruck von der Komplexität des Unterfangens, die Energieversorgung – es ist bisher fast nur die Stromversorgung – Deutschlands, so zu gestalten, dass Ressourcen geschont und der CO2-Ausstoß gemindert wird. Das Cockpit ist aktuell noch statisch. So wird die faktische, tägliche Stromerzeugung nur angedeutet. Zwar werden Quellen wie smard.de und Energy-charts genannt. Mit deren Analyse ist der Nutzer in aller Regel überfordert, der Profi aus Zeitgründen, der Bürger aus rein fachlicher Sicht. Die weitere Entwicklung des Ausbaus der Kraftwerke, die mittels erneuerbarer Energieträger Strom erzeugen und die Auswirkungen auf die Börsenstrompreise, welche volatil erzeugter Strom hat und die Veränderung des CO2-Ausstoßes durch die diversen Energiewende-Maßnahmen sind Aspekte, die noch in Angriff genommen werden sollten. Analysetools, die zum Beispiel Flautenzeiten auswerfen oder die Preise zusammenfassen, die Deutschland für den Export von Strom in das benachbarte Ausland erhält bzw. für den Stromimport von dort zahlen muss, würden eine sachliche Beurteilung der Energiewende wesentlich vereinfachen. Gute Grundlagen hat das Energiewende-Cockpit jedenfalls um für alle, die sich mit der Energiewende befassen zu informieren. Egal ob Profi oder engagierter Bürger.

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