Erneuerbare Energie: Gasnetz taugt als riesiger Puffer für Ökostrom

Ein kleiner Anlagenbauer aus Stuttgart und zwei deutsche Forschungsinstitute entwickeln derzeit das altbekannte Verfahren der Wasserstoffelektrolyse mit dem Ziel weiter, das dabei entstehende energiereiche Gas zu überschaubaren Kosten ins bestehende Erdgasnetz einzuspeisen. "Die Technologie könnte in zwei bis drei Jahren marktreif sein", sagte Ulrich Zuberbühler, Experte für Gasprozesstechnik beim Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW), der FTD.

Die Zeit drängt. Die Solarstromkapazität nimmt schneller zu als gedacht. Allein 2010 sind nach Angaben des Solarverbandes bis zu acht Gigawatt ans Netz gegangen. Das entspricht etwa der Leistung von sechs Atommeilern. Noch stärker wirkt der beginnende Boom bei Offshore-Windkraft. Bis 2030 sollen laut Energiekonzept des Bundes vor den deutschen Küsten Windparks mit einer Leistung von mindestens 25 Gigawatt entstehen - mehr, als alle 17 deutschen Atommeiler zusammen unter Volllast liefern.

Schon heute ist bei Starkwind- und Schönwetterlagen das Stromangebot immer häufiger so groß, dass die Abschaltung konventioneller Kraftwerke nicht ausreicht, um die notwendige Balance zwischen Stromerzeugung und Stromverbrauch im Netz zu halten. Dann müssen auch Windräder abgeschaltet werden, eine erhebliche Ressourcenverschwendung.

Stromspeicher könnten das Problem lösen. Doch Puffer, die überflüssigen Strom aufnehmen und ihn bei Bedarf wieder abgeben können, sind rar in Deutschland. Außer der 100 Jahre alten Technik der Pumpspeicherkraftwerke stehen kaum Möglichkeiten zur Verfügung. Neuere Varianten wie Druckluftspeicher spielen noch keine Rolle. Bei einem Stromverbrauch von jährlich rund 530 Terawattstunden (Milliarden Kilowattstunden) können die vorhandenen Pumpspeicheranlagen gerade einmal 0,04 Terawattstunden Energie speichern. Das reicht rechnerisch für eine gute halbe Stunde Stromproduktion.

Gebraucht werden künftig jedoch Reserven von mehreren Wochen, um die Netzstabilität auch dann noch zu gewährleisten, wenn die erneuerbaren Energieträger die Hälfte des Stroms oder mehr liefern. Die Bundesregierung strebt dieses Niveau spätestens für das Jahr 2030 an.

Die neue Technologie schafft eine Verbindung von Ökostrom und Gasnetz. Zuerst wird dabei durch Elektrolyse, also dem Einsatz von Strom, Wasser in Sauerstoff und energiereiches Wasserstoffgas gespalten. Durch chemische Reaktion des Wasserstoffs mit Kohlendioxid entsteht Methan - jenes Gas, das den Hauptbestandteil von Erdgas ausmacht.