Unsere heutige Energieversorgung (für Kraftstoffe, Wärme, Strom etc.) basiert heute zu 80 Prozent auf fossilen Energieträgern (Kohle, Öl, Erdgas), die zum größten Teil kontinuierlich importiert und bei Braunkohle täglich geschürft werden.
Wollen wir unser Energiesystem komplett auf Erneuerbare Energien umstellen, dann werden Sonne und Wind die dominierenden Energiequellen. Diese sind aber nicht immer verfügbar, wenn wir sie brauchen.
Wie so etwas funktionieren kann, hat das DIW in einer Modellrechnung aufgezeigt.
Die in der Studie ermittelten Zahlen sind sehr aufschlussreich und ermöglichen interessante Fragestellugen:
Danach müssten in Deutschland mehr als 300 Gigawatt an Photovoltaik installiert werden. Heute sind wir erst bei etwa 70 Gigawatt. Die Volkswirte am DIW können sicherlich auch analysieren, ob es Sinn macht, einen Teil der Photovoltaikanlagen auch in Regionen zu installieren, in denen dreimal so viel Sonne scheint wie bei uns.
Die zentrale Rolle von Wasserstoff in diesem Energiesystem wird aus der zu installierenden Leistung an Wasserstoffturbinen ersichtlich: fast 100 Gigawatt. Heute sind 30 Gigawatt an Erdgas-Turbinen installiert und die ersten wasserstofftauglichen Gasturbinen sind erst im Aufbau bzw. geplant.
Nachdem eine Gasturbine einen Wirkungsgrad von nur 40 Prozent hat, wäre es sehr hilfreich auch zu analysieren, wie solch ein Energiesystem mit dezentraler Kraft-Wärme-Kopplung (H2-BHKW) mit einem Wirkungsgrad von 90 Prozent aussehen würde.
Wie Stromerzeugung und Stromverbrauch in einer Januarwoche zusammenspielen zeigt die folgende Grafik des DIW:
Zum Glück hatte es in dieser Woche sehr viel Wind, was um diese Jahreszeit nicht sehr regelmäßig der Fall ist. Sonst hätten die Wasserstoff-Turbinen noch deutlich mehr Einsatz bringen müssen.
Ein letzter Punkt zu den Analysen des DIW: Aus der Grafik erkennt man, dass in diesem Szenario das Stromnetz den Transport von bis zu 200 Gigawatt an Leistung ermöglichen muss. Das ist mehr als doppelt so viel wie heute. Der Ausbau des Stromnetzes wird unglaublich teuer und führt mit Sicherheit zu sehr hohen Strompreisen.
Vielleicht könnten die Experten in ihrer Modellrechnung einen wesentlichen Teil der Batterie-elektrischen Fahrzeuge durch Wasserstoff-Fahrzeuge ersetzen. Gemeinsam mit dezentralen H2-BHKWs (statt nur Wärmepumpen) sollte sich die Leistung im Netz deutlich verringern lassen. (Der Wasserstoff kommt dann per Pipeline aus sonnenreichen Regionen Europas).
Unsere Politiker, allen voran der Wirtschaftsminister, würden sich über so eine Analyse sehr freuen. Vielleicht lassen sich damit einige der aktuellen Probleme lösen!
Titel Grafik (DIW): Vollständig erneuerbare Energieversorgung in Deutschland ist möglich, erfordert aber einen von Grund auf anderen Stromerzeugungsmix – Windkraft an Land würde dann die größte Rolle spielen