„KALTE DUNKELFLAUTE“

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„KALTE DUNKELFLAUTE“: NEUE STUDIE ZEIGT LÖSUNG FÜR WETTERBEDINGTE VERSORGUNGSENGPÄSSE IM STROMSYSTEM

Die Pläne der Bundesregierung für den Ausbau des Energiesystems reichen nicht aus, um Deutschland künftig bei extremen Wetterlagen sicher mit Strom zu versorgen. Zu diesem Schluss kommt eine neue, vom Ökoenergieanbieter Greenpeace Energy beauftragte Studie des Berliner Analyseinstituts Energy Brainpool. Die Studie stellte Greenpeace Energy gestern Abend mit großer Branchenresonanz in Berlin vor.

Die Experten haben in der Studie das Phänomen der so genannten „kalten Dunkelflaute“ untersucht: Aufgrund von Schwachwind, starker Bewölkung sowie jahreszeitbedingter Dunkelheit über mehrere Tage oder Wochen produzieren Windkraft- und Solaranlagen zu wenig Strom, um die gleichzeitig kältebedingt hohe Nachfrage zu decken. Einen solchen „Stresstest“ erlebt das Stromsystem laut der Studie alle zwei Jahre, wenn über jeweils zwei Wochen hinweg kaum Strom aus Wind und Sonne zur Verfügung stehen.

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Greenpeace-Energy-Vorstand Sönke Tangermann bei der Vorstellung der Studie. Fotos (2): Christoph Eckelt / Greenpeace Energy eG

„Die Pläne des Bundeswirtschaftsministeriums reichen nicht aus. Für eine nachhaltige Versorgung braucht das Energiesystem auch nachhaltige technologische Lösungen“,  sagt Sönke Tangermann, Vorstand bei Greenpeace Energy. Möglich wird dies laut Studie erst durch den Einsatz von speicherbaren, erneuerbaren Gasen: Per Elektrolyse lassen sich Ökostrom-Überschüsse in synthetischen Wasserstoff beziehungsweise Methan verwandeln. Dieses so genannte „Windgas“ kann im herkömmlichen Erdgasnetz gespeichert und bei Bedarf durch Gaskraftwerke rückverstromt werden. Um eine komplett erneuerbare Stromversorgung im Jahr 2040 gegen jegliche Wettereinflüsse abzusichern, wären daher laut Studie Gaskraftwerke mit einer installierten Leistung von 67 Gigawatt sowie Elektrolyseure mit einer Gesamtleistung von 42,7 Gigawatt der kostengünstigste Mix in einem dekarbonisierten Stromsystem der Zukunft.

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So funktionert der Ausgleich während einer kalten Dunkelflaute. Grafik: Energy Brainpool

„Ein solches System wäre nicht nur klimaneutral, sondern kann während einer kalten Dunkelflaute die Versorgungssicherheit in Deutschland gewährleisten – und das zu unterm Strich günstigeren Kosten“, sagt Sönke Tangermann. Nach den Berechnungen von Energy Brainpool betragen die spezifischen Erzeugungskosten unter Annahme einer weiterhin schnellen Kostenendegression bei Wind- und Solarenergie 5,7 Cent pro Kilowattstunde. Zum Vergleich: Die spezifischen Kosten des heutigen Stromsystems liegen bei 7 Cent je Kilowattstunde, unter Einrechnung nicht eingepreister Umweltschäden sogar bei 14,5 Cent je Kilowattstunde.

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Die Studie wurde am Abend in Berlin vor zahlreichen Gästen aus Politik, Energiewirtschaft und Medien präsentiert.

Das Bundeswirtschaftsministerium hatte in seinem Strategiepapier „Strom 2030“ betont, die Stromversorgung künftig stärker denn je durch Importe aus Nachbarländern abzusichern. Allerdings zeigt die von Greenpeace Energy beauftragte Studie, dass die kalte Dunkelflaute oft große Teile Europas zur selben Zeit betrifft. Benachbarte Staaten haben also gleichzeitig ein ähnliches Versorgungsproblem. „Ein grenzüberschreitender Ausgleichseffekt existiert daher nur sehr bedingt“, heißt es in der Studie. Das heißt konkret: Nur ein Teil der bis zu 19 Gigawatt Übertragungskapazität können während einer kalten Dunkelflaute für Stromimporte aus dem Ausland genutzt werden – zu wenig, um den zusätzlichen Bedarf lückenlos zu decken. Der aus Klimaschutzgründen notwendige Ausstieg aus der Braunkohleverstromung vergrößert die Brisanz der Frage nach der Versorgungssicherheit bei einer solchen Wetterlage.

Im Erklärvideo: Fabian Huneke von Energy Brainpool über die kalte Dunkelflaute.

„Bei einer europaweiten Energiewende muss der grenzüberschreitende Stromaustausch in den kommenden Jahren dringend durch weitere Flexibilitätsoptionen ergänzt werden, um Wetterereignisse wie die kalte Dunkelflaute abzufedern“, sagt Fabian Huneke von Energy Brainpool. Als Beispiel für einen zurückliegenden Extremfall der kalten Dunkelflaute haben die Studienautoren die zwei Wochen vom 23. Januar bis 6. Februar 2006 identifiziert: Damals lag allein die mittlere Windstromerzeugung bei nur knapp bei einem Viertel im Vergleich zum Vorjahreszeitraum. Die verbleibende, nicht durch Wind und Sonne gedeckte Stromnachfrage betrug damals durchschnittlich 72,8 Gigawatt – unter Annahme des Kraftwerkparks 2016. Diese so genannte „Residuallast“ musste durch konventionelle Kraftwerke oder den europäischen Stromaustausch gedeckt werden. Auch kurz- und mittelfristige Ausgleichsmöglichkeiten im Stromnetz – etwa Pump- und Batteriespeicher, der Einsatz von Elektroautos oder die Steuerung der Stromnachfrage – gelangen dann an die Grenze ihrer Leistungsfähigkeit. Kurz andauernde Dunkelflauten über zum Beispiel einen Tag treten häufig auf, der Umgang mit ihnen gilt dank verfügbarer Speichertechnologien und Steuerung der Stromnachfrage im Allgemeinen nicht mehr als allzu große Herausforderung.

Hintergrund: In der Studie haben die Analysten von Energy Brainpool die Wetterdaten des Jahres 2006 einerseits mit einem modellierten Stromsystem konfrontiert, das – wie im Ausbaupfad der Bundesregierung geplant – im Jahr 2040 zu 69 Prozent auf erneuerbaren Energien basiert. Daneben berechneten die Experten ein weiteres Szenario für ein Stromsystem, das 2040 komplett auf fossile Energieträger verzichtet. Mit einem zunehmenden Anteil wetterabhängiger Energien im Stromsystem gewinnen Langzeitspeicher an Bedeutung für die Versorgungssicherheit.

INFO Die komplette Studie von Energy Brainpool finden Sie hier zum Download.

H2-TANKSTELLE FÜR REGION FLENSBURG

Autor: Carlo Jolly 

H2-TANKSTELLE FÜR REGION FLENSBURG:Eine Wasserstoff-Station für die Förderegion

vom 17. Juli 2017
Aus der Redaktion des Flensburger Tageblatts

Nach den Plänen für Haurup soll auch im direkten Umfeld der Stadt bis September 2018 eine Tankstelle entstehen.

2018 könnte für die deutsch-dänische Region rund um Flensburg zum Jahr des Aufbruchs für das Wasserstoff-Auto werden. Denn nicht nur die Firma „Energie des Nordens“ um den Bürgerwindparkbetreiber Reinhard Christiansen plant eine Wasserstofftankstelle bei Haurup knapp 15 Kilometer südwestlich von Flensburg. Der umtriebige Flensburger Verein EES (Erneuerbare Energien und Speicher) hat jetzt vom Berliner Lobbyverband H2-Mobility die Zusage bekommen, dass bis zum kommenden Herbst auch in Flensburg oder am unmittelbaren Stadtrand eine der ersten 100 Wasserstoff-(H2)-Tankstellen in Deutschland aufgebaut wird. Das berichteten Peter Helms und Carsten Theet vom EES-Vorstand am Donnerstagabend beim Energiestammtisch vor rund 50 Interessierten sowie den regionalen Landtagsabgeordneten Petra Nicolaisen (CDU) und Rasmus Andresen (Grüne) in Flensburg.

Dem Industrieverband H2-Mobility, in dem führende Unternehmen aus Auto-, Mineralölindustrie und Anlagenbau zusammengeschlossen sind, seien fünf Standorte präsentiert worden, von denen einer an der Shell-Tankstelle westlich des Scandinavian Parks präferiert werde. Flensburgs Oberbürgermeisterin Simone Lange, die neuen Technologie aufgeschlossen gegenübersteht und die ein Fahrzeug bereits kurz nach ihrem Amtsantritt im Januar testete, bietet im Stadtgebiet ein ebenfalls verkehrsgünstig an der B 200 (Westtangente) gelegenes Grundstück im Gewerbegebiet Sophienhof an.

Bislang können im nördlichen Schleswig-Holstein schon deshalb kaum Autos mit Wasserstoffbrennstoffzellenantrieb unterwegs sein, weil es zwischen Hamburg (fünf Tankstellen) und Kolding knapp 100 Kilometer nördlich der Grenze noch keine einzige Wasserstoff-Tankstelle gibt.

Einer, der dies mit seinem Unternehmen Nel Hydrogen Solutions (Herning/DK) ändern möchte, ist mittlerweile regelmäßiger Gast im Flensburger EES-Netzwerk: Ulle Borup, der selbst in Sonderburg lebt. Er hat mit Nel vor einem Monat Norddeutschlands jüngste H2-Tankstelle in Rostock eröffnet.

„Wasserstoff ist nach unserer Meinung der Rohstoff der Zukunft“, sagt EES-Vorsitzender Peter Helms. Elektromobilität ohne Wasserstoff-Brennstoffzelle ist für ihn eine Übergangstechnologie. „Ein E-Auto lädt an der Tankstelle eine halbe Stunde, ein H2-Auto drei Minuten und hat eine Reichweite von 800 Kilometern.“ Wie groß müssten die Parkplätze an der Autobahn werden, wenn künftig jedes E-Auto auf der Durchreise eine halbe Stunde laden soll, fragen die Wasserstoff-Unterstützer. Das nördliche Schleswig-Holstein halten sie deshalb für den perfekten Standort, weil vor allem an der Westküste jedes Jahr Windstrom für einen dreistelligen Millionenbetrag nicht eingespeist werden kann und verloren geht.

Daran wird sich nach Auffassung von Dirk Burmeister von der Entwicklungsagentur Heide auch bis über das Jahr 2030 hinaus nichts ändern, wenn er die Proteste etwa in Niedersachsen sehe: „Glücklicher Weise werden die Stromtrassen in den nächsten 15 Jahren nicht fertig werden. Die Wasserstoff-Unterstützer sehen das als eine große Chance für ihre Technologie in Schleswig-Holstein.

Flensburgs OB Simone Lange sagt, sie freue sich, dass H2-Mobility über die Metropolregion hinaus denke. Jetzt gelte es zu prüfen, wer in diese Technologie einsteigen könne, wenn die Tankstellen da sind: Dabei nannte sie zum Beispiel Taxi-Unternehmen, Fahrzeugflotten größerer Betriebe oder die Busunternehmen. Selbst möchte sie gerne mit gutem Beispiel vorangehen: „2018 läuft das Leasing meines Dienstwagens aus – dann würde sich der Umstieg realisieren lassen.“

Auch die anwesenden Landtagsabgeordneten signalisierten Unterstützung: „Ich bin begeistert von der Wasserstoff-Technik“, sagte Petra Nicolaisen. Und Rasmus Andresen hofft: „Wenn man die Busgesellschaften dabei hätte, wäre es schon eine ganz andere Nummer.“

Der Däne Uffe Borup berichtete, dass seine Firma Nel derzeit allein 14 Stationen in Kalifornien baue. Und EES-Vorstandmitglied Carsten Theet hofft, dass die Flensburger Tankstelle vielleicht immerhin Nummer 35 in Deutschland werden könne. Dabei hoffen die Wasserstoffleute auf mehr Unterstützung von den Energiewissenschaften vom Flensburger Campus. Immerhin: Beide Hochschulen waren Donnerstagabend bei EES vertreten.

Der Heider Dirk Burmeister berichtete, dass die Europäische Union derzeit viel Geld für H2-Projekte zur Verfügung stelle. Er lobte die Äußerungen zum Wasserstoff im Kieler Koalitionsvertrag, forderte das Land Schleswig-Holstein aber auf, bei der EU hier noch aktiver zu werden. In Brüssel habe er allein sechs Leute aus Bayern getroffen, die dort Gelder für den Freistaat akquirierten.

Autor: Carlo Jolly

Große Nachfrage nach Brennstoffzellen-Bussen

Große Nachfrage nach Brennstoffzellen-Bussen

HyCologne
Kick-off in Köln, © HyCologne

Im Bussektor ist der Startschuss für die Vermarktung von Brennstoffzellenfahrzeugen gefallen. Nachdem bereits zahlreiche Demonstrationsprojekte e   Brennstoffzellenbusse Japan/China

rfolgreich absolviert wurden (s. HZwei-Hefte Jan. 2011, 2014, 2017) und Ende 2016 die CHIC-Konferenz in London stattgefunden hat, folgte im Januar 2017 der Start der europäischen Verbundprojekte JIVE (Joint Initiative for Hydrogen Vehicles across Europe) und MEHRLIN (Models for Economic Hydrogen Refu

elling Infrastructure).

Konkret sollen bei JIVE 144 BZ-Busse in fünf Mitgliedsstaaten im öffentlichen Nahverkehr mit 32 Mio. Euro über das EU-Programm Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking (FCH JU)unterstützt werden: Region Köln, Wuppertal und Rhein-Main-Region – London, Birmingham, Dundee und Aberdeen, Großbritannien – Südtirol, Italien – Slagelse, Dänemark – Riga, Lettland.

Im Rahmen von MEHRLIN soll der Aufbau von sieben H2-Stationen (Region Köln/Hürth/Wermelskirchen und Wuppertal – Bruneck, Italien – Oude Tongue und Süd Rotterdam, Niederlande – London und Birmingham, Großbritannien) mit über 90 Mio. Euro unterstützt werden.

Boris Jermer, Projektleiter bei HyCologne: „Wir freuen uns, dass wir mit JIVE und MEHRLIN in der Region Köln konsequent weiterführen können, was wir bereits in 2009 begonnen haben. Jetzt können größere Flotten im öffentlichen Verkehr aufgebaut werden. In der ländlichen Region außerhalb von den Innenstadtbereichen gibt es derzeit keine alternative Technologie, die identische Reichweiten bei gleicher Fahrgastkapazität darstellen kann.“

Passend dazu hat die WSW mobil GmbH am 31. Mai 2017 eine Ausschreibung gestartet, bei der es um die Beschaffung von über 63 Brennstoffzellenbussen für den öffentlichen Nahverkehr für die Partner Verkehrs‐Verbund Mainz‐Wiesbaden GmbH, traffiQ Frankfurt, Regionalverkehr Köln GmbH und SASA SpA‐AG in Bozen geht, die diese Busse in den nächsten Jahren einsetzen möchten.

Gefunden hzwei.info/blog vom Deutschen Verein Brennstoffzellen und Wasserstofftechnik (DWV)