(Jülich / Deutschland) – Strom aus Windenergie und Photovoltaik machten in Zukunft mit über 90 Prozent den größten Anteil an der Stromversorgung aus. „Sollen die Kosten für den nötigen Ausbau der erneuerbaren Energien minimiert werden, muss dieser sich an die regionalen Begebenheiten anpassen.“ So ließen sich die Potenziale jeder Region optimal nutzen, gleichzeitig werde die Versorgungssicherheit gewährleistet. Aus diesen (grundsätzlich nicht neuen) Erkenntnissen entwickeln die Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich die Basis eines „Transformationspfades“, damit bis 2045 eine Treibhausgasneutralität erreichbar ist.
Um Kosten zu minimieren, sollten Elektrolyseure in den windreichen Regionen Norddeutschlands installiert werden. © Forschungszentrum Jülich
Demnach sollten in den windreichen Küstenregionen Deutschlands Energiezentren aufgebaut werden, um eine flexible Nutzung des Stroms mittels Elektrolyse zur Wasserstoffproduktion voranzutreiben. Der Aufbau einer Wasserstoffproduktion in den südlichen und östlichen Bundesländern folge in der späteren Phase der Transformation, um die wachsende Wasserstoffnachfrage decken zu können. „Etwa zehn Prozent der deutschen Elektrolyseleistung werden sich in diesen Gebieten befinden“, so die Studie. Die regionale Aufteilung ermögliche eine geringe Abregelung der Anlagen zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien.
Ausbau des Stromnetzes spart Kosten
Überdies sei ein Ausbau des Stromnetzes nötig. Werde dies verzögert, könne in wichtigen Industriezenten weniger Offshore-Strom bezogen werden. Das müsste dann kompensiert werden durch den verstärkten Ausbau der Wasserstoffinfrastrukturen, erneuerbare Energien an Land, Stromspeicher und Rückverstromungskraftwerke. Dann wären Mehrinvestitionen von etwa acht Prozent notwendig.
Bis 2045 werden etwa 18.000 Kilometer an Leitungen für Wasserstoff benötigt, teils neugebaut, teils umgenutzt. Foto: Einheben der Molchschleuse für die Ferngasleitung Flößberg-Bad Lauchstädt. © VNG / Tom Schulze
Ein weiterer zentraler Aspekt sei die Entwicklung des Wasserstoffnetzes zur optimalen Verknüpfung von heimischer Produktion, Importen, Verbrauchern und Speicherstandorten. Bis 2045 würden dafür etwa 18.000 Kilometer an Leitungen benötigt – teils durch Neubau, teils durch Umnutzung bestehender Erdgasleitungen, die auf Wasserstoff umgestellt werden. Die Dekarbonisierung der Fernwärme erfolge maßgeblich durch Strom und Biomasse, in Kombination mit Wärmespeichern. Dabei würden Biomasse und Biogas in ländlicheren Gebieten eingesetzt, Strom in den Ballungszentren.
Kavernenspeicher bieten Flexibilität
Die Versorgungssicherheit in Zeiten von Dunkelflauten und geringerer Stromerzeugung durch Wind und Sonne erfolge durch Kraftwerke auf Basis von Wasserstoff, Biogas und Biomasse. Ein großer Teil der Wasserstoffkraftwerkskapazitäten würde in Niedersachsen und Nordrhein-Westfalen installiert, in unmittelbarer Nähe zu Wasserstoffspeichern in Salzkavernen.
Der aus Wasserstoff rückgewonnene Strom könne über das Stromnetz in den Süden transportiert werden. Die umfassende Wasserstoffspeicherung, einschließlich der Umstellung der bestehenden Kavernenspeicher und des Neubaus von Salzkavernen, sei notwendig, um die benötigte Flexibilität und Sicherheit im System zu gewährleisten.
„Regionale Lupe auf Infrastruktur, Wirtschaft und Gesellschaft“. Erste Ergebnisse findet man auf der Website des Forschungszentrums Jülich. Dort ist in Kürze auch die Veröffentlichung der Studie zu erwarten (Stand bei Red.Schluss).
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Strom aus Windenergie und Photovoltaik wird in Zukunft mit über 90 Prozent den größten Anteil an der Stromversorgung ausmachen, so die Studie. Eine Anpassung an regionale Gegebenheiten gewährleistet die Versorgungssicherheit. (Das Bild zeigt den 26-MW-Windpark „Altenbruch 2“ der Cuxhavener Plambeck Neue Energien AG (PNE) © PNE AG
