Windgas: Unverzichtbar für die Energiewende

Gastautor Portrait

Sönke Tangermann

Greenpeace Energy e.G.

Die erneuerbaren Energien faszinierten den gebürtigen Niedersachsen schon zu Schulzeiten, als er seine erste Windkraftanlage baut und sich mit solarem Wasserstoff beschäftigt. Doch bevor Tangermann selbst große (Wind-)Räder drehen durfte, machte er eine Ausbildung zum Industrietechnologen im Bereich Energie und Automatisierungstechnik und studierte später Rechtswissenschaften. Von 2002 an bewertet er Windpark-Projekte und begleitet diese auch juristisch. Als Geschäftsführer baut er von 2005 an die Planet energy GmbH auf, die sich als Tochterunternehmen von Greenpeace Energy mit Projektentwicklung, Anlagenbetrieb und Beteiligungsmodellen im Bereich der erneuerbaren Energien befasst. 2014 wird er im Team mit Nils Müller in den Vorstand der bundesweit aktiven Energiegenossenschaft aus Hamburg berufen.

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31. Mai 2016
Sönke Tangermann ist Geschäftsführer von Greenpeace Energy.

Wie sollen längere Dunkelflauten ohne Wind und Sonneneinstrahlung überbrückt werden, wenn die erneuerbaren Energien in Zukunft die Stromversorgung übernehmen? Lastmanagement oder Batterie- und Pumpspeicher zum Beispiel können das nicht leisten. Es braucht bezahlbare Langzeitspeicher, um die nötige Versorgungssicherheit in Deutschland zu garantieren. „Windgas“, erneuerbares Gas, das aus Stromüberschüssen erzeugt werden kann, ist die Lösung des Problems. Es ermöglicht 100 Prozent Erneuerbare im Stromsystem, macht die Energiewende stabil – und sogar um Milliarden günstiger.

Umstellung auf 100 Prozent Erneuerbare bis 2030 mit Windgas möglich

So ambitioniert es manche finden mögen, dass die Bundesregierung bis zum Jahr 2050 einen Anteil von 80 Prozent erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung erreichen will – um die schädlichen Folgen des Klimawandels zu vermeiden, reicht dies schlicht nicht aus. Wer das 1,5-Grad-Ziel des Weltklimagipfels von Paris ernst nimmt, muss sein Energiesystem eigentlich sogar schon im Jahr 2030 zu 100 Prozent auf erneuerbare Energien umgestellt haben.

Einfach gesprochen entsteht Windgas durch die Elektrolyse von Wasser zu Wasserstoff und Sauerstoff, welche im Gasnetz gespeichert werden. Um die Elektrolyse hervorzurufen wird überschüssiger Strom aus Windkraft genutzt.
Bild: Greenpeace Energy

 

So oder so: Für eine Industrienation wie Deutschland ist es in jedem Fall von entscheidender Bedeutung, dass auch in einem Stromsystem mit regenerativer Vollversorgung der Energiebedarf jederzeit zuverlässig gedeckt wird. Selbst über längere Phasen hinweg, in denen Flaute herrscht und die Sonne hinter Wolken verschwunden ist. Nur die Windgas-Technologie (auch „Power-to-Gas“ genannt) mit ihrem Langzeitspeicher-Potenzial kann dann eine verlässliche Stromversorgung zu volkswirtschaftlich vertretbaren Kosten garantieren, belegen Studien der Forschungsstelle Energienetze und Energiespeicher (FENES) an der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg (OTH) und des Berliner Analyseinstituts Energy Brainpool (alle wichtigen Studien zum Thema Windgas finden Sie hier).

Windgas entsteht durch Elektrolyse

Windgas entsteht durch den Einsatz von überschüssigem Strom aus fluktuierenden erneuerbaren Energien. Wenn mehr Energie aus Wind und Sonne verfügbar ist, als aufgrund von Engpässen gerade ins Netz eingespeist werden kann, wird dieser überschüssige Strom zur Elektrolyse eingesetzt. Dabei wird Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten (gegebenenfalls in einem zweiten Syntheseschritt in Methan umgewandelt) und so als erneuerbares Windgas im Gasnetz speicherbar.

Im Zuge der Energiewende steigen mit dem Ausbau der Erneuerbaren, vor allem von Wind- und Photovoltaikanlagen, zugleich auch die Stromüberschüsse stetig an, haben die Forscher berechnet – auf bis zu 154 Terawattstunden im Jahr 2050. Es wäre volkswirtschaftlicher Unsinn, diese Überschüsse nicht für eine umfassende Energiewende zu nutzen. Denn der Auf- und Ausbau von Windgas-Kapazitäten ist in jedem Fall eine reuefreie Option. Der Bedarf an erneuerbarem Wasserstoff und Methan wird unter allen Umständen riesig sein. Schließlich ist die Energiewende mit einem Umbau des Stromsystems längst noch nicht abgeschlossen. Auch zur Dekarbonisierung des Verkehrssektors und der Chemieindustrie kann nur Windgas die erforderlichen Mengen an Treibstoffen und Rohstoffen bereitstellen, die derzeit noch aus fossilen Quellen stammen.

Versorgungssicherheit durch Windgas

Die nötigen Speicher für die erneuerbaren Gase stehen dabei bereits zur Verfügung und wären kostengünstig erweiterbar – das vorhandene Gasnetz mitsamt der dazu gehörigen Kavernen- und Porenspeicher. Deren technisch wie wirtschaftlich erschließbare Kapazität reicht nach den Daten der Wissenschaftler aus, um Dunkelflauten von bis zu drei Monaten zu überbrücken, in denen das Gas über effiziente Gaskraftwerke wieder ausgespeichert wird, sprich: verstromt. Mit Windgas ist also sowohl der räumliche wie zeitliche Ausgleich von Stromerzeugung und -bedarf möglich. Damit ist auch ein häufig vorgetragenes Argument von Energiewende-Kritikern widerlegt, demzufolge ein erneuerbares Stromsystem keine Versorgungssicherheit gewährleisten könne.

Spätestens ab dem Jahr 2035 ist ein Stromsystem mit Windgas zudem deutlich günstiger als eines ohne. Ab dann erspart die Windgas-Technologie der Volkswirtschaft wachsende Milliardenbeträge, im Jahr 2050 bereits rund 17 Milliarden Euro – im Jahr. Und dies bei einer Stromversorgung zu 100 Prozent aus erneuerbaren Energien. In einem System ohne Windgas hingegen wären maximal 86 Prozent Stromanteil aus Erneuerbaren erreichbar, egal wie viele Windräder oder Solarkollektoren zugebaut würden. Denn bei wetterabhängig fluktuierenden Energien sind Produktionslücken unvermeidbar und müssten mit Hilfe fossiler Kraftwerke gefüllt werden, mit entsprechenden CO2-Emissionen.

Damit die Windgas-Produktionskapazitäten entstehen, die in Zukunft gebraucht werden, müssen Politik und Marktakteure allerdings heute schon handeln. Dies ist kein Kostenproblem. Denn wegen zu erwartender Effizienzsprünge bei Elektrolyseuren und anderen Wandlungstechnologien sowie sinkender Modulpreise bei einsetzender Serienfertigung werden keine Subventionen für den Windgas-Ausbau fällig. Es müssen jedoch regulatorische Hindernisse fallen und faire Marktbedingungen gelten: Noch zum Beispiel zahlen Windgas-Anlagen selbst für überschüssigen Strom mehr als den Marktpreis. Obwohl sie sowohl positive wie negative Regelleistung bereitstellen könnten, werden sie dabei durch die geltenden Regeln benachteiligt. Auch wird das ökologisch extrem wertvolle Windgas in der Wärmeversorgung im EE-Wärme-Gesetz nicht als „erneuerbar“ eingestuft und im Verkehrssektor nicht analog zur Elektromobilität behandelt.

Mehr Förderung der Windgas-Technologie notwendig

Deshalb sind es bislang auch nur wenige Akteure wie die bundesweit aktive Energiegenossenschaft Greenpeace Energy, die mit proWindgas ein ebenso zukunftsfähiges wie klimafreundliches Produkt anbietet und die Windgas-Technologie fördert.

Für den Erfolg der Energiewende ist es fundamental, dass die Bundesregierung die Windgas-Technologie in ihren Energieszenarien und dem künftigen Strommarktgesetz angemessen berücksichtigt. Alles andere wäre Zukunftsverweigerung. Und das Weltklimaabkommen von Paris wäre kein Zeichen der Hoffnung, sondern bloß ein Lippenbekenntnis.

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  1. Windmüller

    vor 2 Jahren

    Donnerwetter - da darf ein Vertreter der Konkurenz hier posten. Das erlebt man nun wirklich nicht jeden Tag !

  2. Johanna Kick

    vor 2 Jahren

    Lieber Windmüller,
    danke für das Lob. Wir geben uns alle Mühe, unserem kontroversen Anspruch treu zu bleiben. Zum Glück bietet das Thema Gas da ein sehr breites Meinungsspektrum ;-)
    Beste Grüße von der Blogredaktion

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  3. Windmüller

    vor 2 Jahren

    Hallo Frau Krick !

    Ich denke auch, wenn in Deutschland Gipskrieg und Scheuklappendenken mal in den Hintergrund treten würden, könnte beim Thema Energiewende vieles unkomplizierter über die Bühne gehen.

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