Erneuerbare Vollversorgung ist zuverlässig

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Stromerzeugung und Stromverbrauch im Szenario. Quelle: www.kombikraftwerk.de

Wie kann eine sichere Stromversorgung mit 100 Prozent erneuerbaren Energien zuverlässig funktionieren? Diese Frage untersuchte die zweite Phase des Projekts „Regeneratives Kombikraftwerk“, dessen Abschlussbericht jetzt veröffentlicht wurde.

Im ersten Teil des Projekts (Kombikraftwerk 1) wurde nachgewiesen, dass eine Vollversorgung mit erneuerbaren Energien in Deutschland möglich ist. Die jetzt vorgelegte zweite Untersuchung (Kombikraftwerk 2) zeigt, „dass die heutige Versorgungsqualität auch mit einer intelligenten Kombination aus Erneuerbaren Energien, Speichern und Backupkraftwerken mit erneuerbarem Gas erreichbar ist, und dass wir langfristig auf fossile und nukleare Energiequellen in der Stromerzeugung gut verzichten können. Dazu muss das System aber technisch und regulatorisch weiterentwickelt und konsequent auf die Erneuerbaren Energien ausgerichtet werden“, fasst Kaspar Knorr, Projektleiter beim Fraunhofer IWES, die Ergebnisse zusammen.

Im zugrunde liegenden Szenario liefert Photovoltaik 20 Prozent des Stroms. Angenommen wird dazu ein Ausbau auf 133 Gigawatt (GW) PV-Leistung, was etwa dem Vierfachen der aktuell installierten Leistung (rund 36 GW) entspricht. Knapp zwei Drittel (83 GW) davon sollen auf Dächern installiert sein, der Rest größtenteils auf Freiflächen und 5 GW an Fassaden.

In dem Szenario wird außerdem angenommen, dass ein Drittel aller PV-Anlagen auf Häusern mit Batterien ausgestattet sind. Bei einer Speicherkapazität von 2 Kilowattstunden pro Kilowatt PV-Leistung ergeben sich insgesamt 55 Gigawattstunden. Zur Veranschaulichung: Rechnerisch würde diese Speicherkapazität ausreichen, um den gesamten Stromverbrauch Deutschlands eine Stunde lang zu decken.

Zu einer sicheren Stromversorgung gehört aber nicht nur ausreichend Strom, sondern auch stabile Spannung und Frequenz. Das war ein Hauptaspekt des Projekts. Dazu wurde ein räumlich einmalig hoch aufgelöstes Zukunftsszenario entwickelt, in dem viele Stromerzeuger und Verbraucher sogar standortgenau vermerkt sind. Dieses Szenario wurde mit realen Wetterdaten durchgespielt, um für jede Stunde des Jahres einen exakten Zustand des Versorgungssystems untersuchen zu können. Unterstützt wurden die Analysen durch Laborversuche und Feldtests mit realen Anlagen.

Die wichtigsten Energieträger dieses Zukunftsszenarios sind Wind und Sonne, die mit 53 und 20 Prozent gemeinsam knapp drei Viertel der gesamten Energieerzeugung beisteuern. Bioenergie steuert rund 10 Prozent bei, den Rest liefern Wasser- und Geothermiekraftwerke sowie Batterien als Speicher und Gaskraftwerke, die Methan verfeuern, das zuvor aus überschüssigem Wind- oder Solarstrom hergestellt wird.

Beteiligt waren an dem Projekt neben Forschungsinstituten und dem Deutschen Wetterdienst auch Unternehmen wie Siemens, SMA, Enercon und Solarworld.

Neben dem über 200 Seiten starken Abschlussbericht finden sich auf der Internetseite des Projekts Kombikraftwerk auch Filme und Animationen, die das Szenario allgemeinverständlich illustrieren.

Autor: Thomas Seltmann

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