Power-to-Gas-Anlagen

12.11.20 Überschussstrom:Wohin mit all der Energie? Thomas Schmidt • 5 min.

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Zusammenfassung

Deutschland produziert an vielen Tagen zu viel Strom. Da dieser Überschussstrom nicht gespeichert werden kann, wird er zu Dumping-Preisen verkauft. Während die Windräder stillstehen. Das ist ebenso unsinnig wie teuer. Die Lösung: Das Erdgasnetz wird zum Stromspeicher. Schleswig-Holstein prescht bei „Power to Gas“ schon mal vor.

Deutschland hat zu viel Energie. Wenn die Sonne scheint und der Wind bläst, wird kräftig Strom in die Netze gespeist – mehr Strom als verbraucht werden kann. Das ist ärgerlich, denn überschüssiger Strom muss zu Dumpingpreisen in die Nachbarländer verkauft werden. Kein gutes Geschäft. Das ließe sich vermeiden, könnte man Strom speichern. An Batterien dafür tüfteln Forscher seit Jahren mit überschaubaren Erfolg. Zum Glück gibt es eine Alternative: Strom lässt sich per Elektrolyse in Wasserstoff verwandeln und der wiederum unendlich lange in Erdgasleitungen speichern – dem größten Speicher Deutschlands.

Bei den Forschungen wird der Turbo eingeschaltet, seitdem die Bundesregierung im Juni 2020 die Nationale Wasserstoffstrategie beschlossen hat. Klimafreundlich hergestellter, sogenannter grüner Wasserstoff ermöglicht es, die CO2-Emissionen vor allem in Industrie und Verkehr deutlich zu verringern. Der Bundesregierung geht es ebenso um zukunftsfähige Arbeitsplätze und einen globalen Milliardenmarkt. Bundeswirtschaftsminister Peter Altmaier sagt: „Wir müssen heute die Weichen dafür stellen, dass Deutschland bei Wasserstofftechnologien die Nummer 1 in der Welt wird.“

Vorreiter: Schleswig-Holstein

Diese Weichen werden vor allem in Schleswig-Holstein gestellt. Hier wird schon heute mehr Strom aus erneuerbaren Energien erzeugt als verbraucht. Da dieser „Überschussstrom“ im nördlichsten Bundesland nicht genutzt werden kann, müssen derzeit viele Windräder abgeschaltet werden, obwohl gerade eine frische Brise weht. Aus dieser Bredouille will sich das Bundesland befreien: mit Wasserstoff.

Im Oktober 2020 stellte das Bundesland die Wasserstoffstrategie für Schleswig-Holstein vor. „Als Land mit einem sehr hohen Anteil an erneuerbaren Energien haben wir technisch beste Voraussetzungen, um beim Thema grüner Wasserstoff bundesweit eine Top-Position einzunehmen, sagt Ministerpräsident Daniel Günther. „Wir wollen unsere Vorreiterrolle weiter ausbauen.“ Deshalb zahlt das Land Schleswig-Holstein bis 2023 Fördermittel in Höhe von insgesamt 30 Millionen Euro an innovative Projekte.

Grüner Wasserstoff ist die Zukunft

Einige Tage vor dem Verkünden der Strategie hatte sich Ministerpräsident Günther mit Andreas Schierenbeck getroffen, dem CEO von Uniper. Der Energieversorger engagiert sich in Forschungen, die erkunden, wie grüner Wasserstoff zu nutzen ist und betreibt seit einigen Jahren zwei Pilotanlagen. „Wasserstoff ist der einzige Energieträger, der die Dekarbonisierung des gesamten Energiesystems vorantreiben kann“, sagt Schierenbeck. „Er kann dort hergestellt werden, wo es die technisch wie wirtschaftlich besten Bedingungen hierfür gibt, kann in großen Mengen gespeichert und dorthin transportiert werden, wo Nachfrage besteht.“

Der schleswig-holsteinische Ministerpräsident Daniel Günther (CDU) und Uniper CEO Andreas Schierenbeck

Ministerpräsident von Schleswig-Holstein Daniel Günther (CDU) und Uniper CEO Andreas Schierenbeck

Das alles geht schon heute – allerdings sind die Kosten ein Problem. Günther fordert daher eine grundlegende Reform bei der Gestaltung der Energiepreise. „Fossile Energieträger müssen teurer werden, grüner Strom billiger“, sagt der Ministerpräsident. Auf Bundesebene starten derzeit sogenannte Reallabore. Dort sollen Großprojekte umgesetzt werden, die technologisch bereits realisierbar sind, sich aber ökonomisch (noch) nicht rechnen. „Es kommt darauf an, den grünen Wasserstoff stark zu machen – indem man jetzt in Anlagen investiert und durch die Skalierung in eine Kostendegression kommt“, sagt Veronika Grimm, Professorin für Wirtschaftstheorie an der Universität Erlangen-Nürnberg. „Der grüne Wasserstoff muss günstiger werden – und das passiert typischerweise über Skalierung.“

Der „Überschusstrom“ wird verramscht

Je schneller wirtschaftlich zu betreibende Anlagen gebaut werden können, desto besser. Denn es bleibt ärgerlich, wenn Energie zwar erzeugt werden, nicht aber genutzt werden kann. Allein in Schleswig-Holstein fallen jährlich fast drei Terawattstunden an Überschussstrom an. Es wären noch viel mehr, würden nicht regelmäßig Windräder abgestellt werden (von „Abregelung“ sprechen die Fachleute), um eine Überproduktion zu vermeiden.

Die derzeitige Lösung für diese Misere: Die überschüssige Energie wird über die Strombörse verramscht. Wie an jeder anderen Börse gelten hier die Spielregeln von Angebot und Nachfrage. Überschussstrom wird an Nachbarländer abgegeben, und zwar zu negativen Preisen. Das heißt: Die deutschen Kraftwerksbetreiber zahlen für die Abnahme des Stroms.

Das Erdgasnetz rettet die Energiewende

Kein Wunder also, dass die Energieversorger auf Wasserstoff setzen. Strom, der in Erdgasleistungen gespeichert wird, muss nicht verkauft werden. Er wird eingesetzt, wenn die Sonne mal nicht scheint und der Wind nicht bläst. Das Erdgas-Wasserstoff-Gemisch kann überall entnommen werden, um damit beispielsweise Wärme zu erzeugen. Als Gas erreicht Windstrom aus dem Norden die gesamte Republik.

In Brunsbüttel läuft seit 2019 eine Pilotanlage, die Wasser mit elektrischem Strom in Sauerstoff und Wasserstoff aufteilt. 40 Kilo Wasserstoff schafft die „Wind2Gas“-Anlage pro Stunde, bei einem Wirkungsgrad von 70 Prozent. Es werden also mehr als zwei Drittel des Stroms aus einem nahen Windpark in Wasserstoff umgewandelt. Schon bald soll die Elektrolyse über das Teststadium weiterentwickelt sein.

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