Solar- und Windstrom
Kein modernes Energiesystem könne ohne Speicher- und Ersatzkapazität bestehen. Das gelte nicht nur für erneuerbare Energien, sondern auch für fossile und atomare. Die Frage, was man mache, wenn kein Wind wehe, sei ebenso berechtigt wie sie meist einseitig gestellt und den erneuerbaren Energien zur Last gelegt werde. "Die Antwort", so Scheer: "Dann wird eine andere Quelle zugeschaltet - und diese kann auch eine erneuerbare sein. Gegenwärtig sind in Deutschland vier Atomkraftwerke außer Betrieb - und für alle gibt es Reservekapazitäten."
Das Potential an Reservekapazitäten kann nach Angaben des EUROSOLAR-Präsidenten in dem Maße verringert werden, in dem es im Strommarkt ein größeres Feedback zwischen Nachfrage und Angebot gibt, etwa durch ein System flexibler zeitvariabler Tarife nach technischen Lastkurven und laufender Preisinformationen bei den Verbrauchern. Es lasse sich aber auch verringern durch ein im Daten- und Stromnetzwerk verbundenes "modulares System dezentraler Erzeugungsanlagen gerade mit erneuerbaren Energien". Dadurch seien "overhead"-Kosten von Großkonzernen ebenso wie Leitungsverluste besser vermeidbar.
Der grundlegende Unterschied zwischen den überwiegend genutzten Speicherformen im konventionellen Energiesystem gegenüber der Speicherung von Solar- und Windkraft sei, dass im konventionellen System in der Regel die Speicherung vor der Umwandlung in Strom erfolge: In Form von Kohlehalden, atomaren Brennstoffzellenlagern sowie von Öl- und Gasbehältern.
Dies sei bei Sonne und Wind nicht möglich, weshalb die Speicherung nach der Umwandlung in Strom stattfinden müsse. Dabei kann laut Scheer aber auf durchaus bewährte Techniken zurückgegriffen werden, neben neu hinzukommenden. "Der Unterschied ist im Kern, dass man mehr Stromspeichermöglichkeiten bei großen Anteilen von Solar- und Windstrom braucht, dafür aber keinen Speicherbedarf mehr für Primärenergie und auch kein Bedarf mehr für Primärenergietransporte hat."
Für Scheer ist die Strategie beim Ausbau der erneuerbaren Energien in den vergangenen Jahren, zunächst in Solar- und Windkraftanlagen und noch nicht in verstärktem Maße in Energiespeicher zu investieren, "logisch". Erst wenn im Zuge des Ausbaus der Energieerzeugungsanlagen zunehmend der Bedarf für Stromspeicher entstünde, werde "der zu mobilisierende technische Speicherbedarf für Solar- und Windstrom" auch eingeführt, nicht jedoch schon "vor der diesbezüglichen Stromerzeugung". Alles andere wäre "wirtschaftlicher Unsinn", meint der hessische Schattenminister für Wirtschaft.
Scheer: Es gibt ein ganzes Spektrum an Speichermöglichkeiten
Laut Scheer kann ein ganzes Spektrum von Speichermöglichkeiten "als Stand der Technik" bezeichnet werden. Hierzu rechnet er Hybridsysteme, "die technisch realisierte Kombination zweiter Stromerzeugungen, die sich wechselseitig so ergänzen können, dass eine kontinuierliche Stromversorgung möglich ist". Ansätze dazu könnten beispielsweise die Kombination von Wasserkraft aus Skandinavien und den alten Ländern mit Windkraft im großräumigen Netzverbund sein: "Sobald nicht genug Windstrom im Netz ist, wird die Bedarfslücke durch das Zuschalten zusätzlicher Wasserkraftturbinen unmittelbar gedeckt", so Scheer.
Ein Beispiel im kleinräumigen Maßstab sei bereits durch die Kombination durch Windkraft mit Biogas darstellbar: Sobald nicht genug Wind wehe, werde der Biogas-Motor zur Stromerzeugung angetrieben oder auf höhere Leistung gebracht.
Neben derartigen Hybridsystemen kämen mehrere mögliche Energiespeicher in Betracht: Wasser in Pumpspeichern, elektrolytisch erzeugter Wasserstoff oder Druckluft.
Neue Entwicklungen bei Pumpspeicherwerken - Die Ölkrise der 70er Jahre half bei der Forschung
"Die Technik der Pumpspeicherwerke ist bekannt", so Scheer. Auch hier gebe es neue Entwicklungen, die in der Schweiz vor der Anwendung stünden "und zwar durch Bergspeicher, Talspeicher oder die Speicherung von Wasser in Kavernen und Salzstöcken". Es sei also nicht nötig mit neuen Pumpspeicherkapazitäten unbedingt in Höhenlagen zu gehen.
"Es gibt ein großes Potential an natürlichen Erdkavernen in Deutschland", so Scheer. Dieses Potential sei 1973 systematisch erfasst worden, als in Zeiten der Ölkrise Vorkehrungen für vermehrte Erdölspeicher getroffen werden sollten. "Diese Kavernen müssen tendenziell weitgehend genutzt werden, und zwar für die Speicherung großer Biogasmengen, Wasserstoff- und Druckluftmengen", fordert Scheer. Kapazitäten für intelligente Speichervolumen ergäben sich auch aus der "Nutzung der Leerräume von Türmen von Windkraftanlagen".
Hinzu kämen "neue technische Sprünge in der Stromspeicherung in Batterien", insbesondere aus der Informationstechnologie, der Hybridautotechnologie und den darüber hinausgehenden Ansätzen der Automobilindustrie hin zum reinen Elektromobil. Eine "Gesamtbetrachtung" ergibt für Scheer: "Ein Stromwechsel hin zu erneuerbaren Energien bis hin zum vollständigen Ersatz atomarer und fossiler Energien ist technisch lösbar. Dabei werden Wind- und Solarstrom die wichtigste Rolle spielen, und die Bioenergie wird für die Reservefunktionen die prominenteste Rolle bei allen regionalen Konzepten eines Mixes aus erneuerbaren Energien spielen."
Dabei müsse auch in Rechnung gestellt werden, dass der Beitrag von Solar- und Windstrom zur Grundlast permanent steige mit der Erhöhung des Wirkungsgrades und der damit verbundenen Jahresleistung. "Schon jetzt stehen 60 Prozent der Windstromerzeugung in Deutschland für die Grundlast zur Verfügung", so Scheer. "Mit der Leistungssteigerung durch Repowering und der Möglichkeit, dass auf mehr als 3000 Jahresvolllaststunden zu kommen wird dies ansteigen."