Stromnetzstabilität nur über Wasserstoff möglich

von Jean-Marie Jacoby

Das Stromnetz, das unbekannte Wesen – Teil 3

Damit jed­erzeit Strom aus der Steck­dose kommt, braucht es ein sta­biles Strom­netz. Die einge­speiste Strom­menge muß nicht nur gle­ich groß oder klein sein wie die Abnahme, es muß auch die Fre­quenz von 50,0 Hertz (abgekürzt Hz) einge­hal­ten wer­den. Dabei dür­fen die Abwe­ichun­gen ide­al­er­weise nicht mehr als 0,15 Hz nach oben und nach unten aus­pendeln. Wenn‘s über 0,2 Hz hin­aus­ge­ht, wird‘s problematisch.

Es braucht also nicht nur eine regel­bare Ein­speisung, es braucht auch Tak­t­ge­ber, an der sich die anderen ori­en­tieren. Das ist ganz beson­ders wichtig für Wind­tur­binen und Pho­to­voltaik-Anla­gen, die über Wech­sel­richter ein­speisen mit der Net­zfre­quenz, die ger­ade herrscht. Wobei diese Anla­gen zudem auch nicht regel­bar sind – sie sind von den Wet­ter­ver­hält­nis­sen abhängig und kön­nen höch­stens abgeschal­tet wer­den bei einem Stromüberangebot.

Wie wir in den Artikel zuvor zum The­ma aus­ge­führt haben, schal­ten diese Wech­sel­richter bei 50,2 Hz ab und sind, da sie die jew­eils aktuelle Fre­quenz abfra­gen, bei einem Net­z­zusam­men­bruch nicht in der Lage, etwas zu einem Neustart eines zusam­menge­broch­enen Net­zes – das fol­glich bei 0 Hz angekom­men ist – beizutragen.

Diese Ein­speis­er sind somit auch als Tak­t­ge­ber nicht zu gebrauchen. In den wenig­sten Län­der kön­nen Wasser­laufkraftwerke an großen Flüssen diese Auf­gabe übernehmen. In der BRD, wo Lux­em­burg dran­hängt, geht es nicht. Wer­den die fos­silen Kraftwerke der Rei­he nach abgeschal­tet, fall­en die Tak­t­ge­ber aus. Wenn nicht vor deren Abschal­tung für Ersatz gesorgt wurde, bleibt es dunkel nach dem ersten Black­out, weil dann die Voraus­set­zung der Tak­t­ge­ber für den Neustart fehlt. Aktuell dienen Atom- und Braunkohlekraftwerke in der BRD als Tak­t­ge­ber und Grund­lastkraftwerke, da sie nicht regel­bar sind und fol­glich entwed­er mit voller Kraft oder gar nicht fahren.

Alternative muß vorher stehen!

Nun ist es nicht so als gäbe es keine nicht fos­sile Alter­na­tive als Tak­t­ge­ber. Lei­der aber überse­hen die Regieren­den aktuell dieses Prob­lem und gehen es daher nicht an. Das kann nur schief gehen. Wir müssen hof­fen, daß dies hier dazu beiträgt, ihnen das Prob­lem klarzule­gen, damit sie nicht mehr erzählen, an ein­er Wasser­stoff­s­tragie für nach 2050 zu arbeit­en. Denn das ist ja das Datum, an dem das let­zte Kraftwerk mit fos­silem Brennstoff still­gelegt wer­den soll.

Es gibt aber keinen anderen Energi­eträger als Wasser­stoff, der sich ein­set­zen ließe sowohl als Tak­t­ge­ber als auch als vari­abler Nach­frageaus­gle­ich­er. Brennstof­fzellen sind in jed­er beliebe Größe auf­stell­bar, da in Serie schalt­bar. Sie kön­nten also im Dauer­be­trieb als Tak­t­ge­ber funk­tion­ieren für den ganzen Rest und damit auch einen Gut­teil der Grund­last übernehmen.

Brennstof­fzellen sind aber auch steuer­bar für den Last­wech­se­laus­gle­ich im Netz. Sie kön­nen damit die Auf­gabe übernehmen, die bish­er von Steinkohle-Kraftwerken und Gas-Dampf-Tur­binen über­nom­men wur­den, die ja auch abgeschal­tet wer­den sollen.

Der Wasser­stoff für die Brennzellen läßt sich in der Elek­trol­yse her­stellen mit der Energie, der bei starkem Wind oder bei stark­er Sonnene­in­strahlung über Wind­tur­binen und Pho­to­voltaik-Anla­gen pro­duziert wird, wenn der in dem Moment im Netz nicht nachge­fragt wird. Das geschieht ohne Erzeu­gung von Treib­haus­gasen, was ja das Ziel für 2050 laut offiziell aus­gegeben­er Richtlin­ien ist.

Damit ent­fällt fol­glich auch das Prob­lem, das heute die Strompreise der BRD und fol­glich auch Lux­em­burgs belastet, denn bere­its bei der heuti­gen Menge an Win­dan­la­gen wer­den diese immer wieder zur Abschal­tung gezwun­gen, um die Net­zsta­bil­ität nicht zu gefährden. Dieser nicht erzeugte Strom im Ter­awat­tbere­ich wird aber ent­prechend der deutschen Geset­zge­bung den Betreibern von Win­dan­la­gen vergütet und das wird auf den Strompreis umgelegt. Die werte Kund­schaft zahlt somit nicht nur für den Strom, den sie ver­braucht, son­dern auch für Wind­strom, der nicht erzeugt wer­den kon­nte. Ent­fällt dieses Prob­lem, weil mit dem Strom dann Wasser­stoff erzeugt wird, ver­bil­ligt sich der Endkundenpreis.

Es ist fol­glich äußerst kurzsichtig, immer wieder mit dem Satz aufzutreten – Umwelt­min­is­terin Dieschbourg tat dies erneut bei ihrer Pressekon­ferenz zu den Förderun­gen im Bere­ich Mobil­ität ab 1. April – die direk­te Strom­nutzung aus Wind und Sonne sei effizien­ter als der Umweg über den Wasser­stoff. Das stimmt zwar, löst aber nicht das Prob­lem der Net­zsta­bil­ität, denn die ist ein­fach nicht zu haben mit der­art unvorherse­hbaren Leis­tungsträgern wie Wind und Sonne.

Wind und Sonne sind aber dur­chaus so aus­baubar, daß sie genug Strom liefern, um auch die Ver­luste abzudeck­en, die in der Elek­trol­yse und in den Brennstof­fzellen bei der Umwand­lung unver­mei­d­bar sind. Allerd­ings soll­ten sie intel­li­gen­ter­weise auch dort aufgestellt wer­den, wo die bei deren Betrieb anfal­l­ende Wärme genutzt wer­den kann. Denn mit deren Nutzung steigt die Effizienz.

Es darf also beim Bau solch­er Anla­gen nicht der­selbe Fehler wie bei der Gas- und Dampf­tur­bine der Twin­erg in Esch/Raemerich gemacht wer­den, wo zunächst gar nicht an die Nutzung der Abwärme gedacht war, und dann, o Schreck, fest­gestellt wurde, daß in direk­ter Nähe gar nicht genug Abnehmer zu find­en waren. Jet­zt ist die Anlage abge­baut und es dampft neben dem ursprünglichen Stan­dort eine fos­sile Sud­cal-Anlage als Fern­heizw­erk. Dumm gelaufen, aber sie ließe sich auf Wasser­stoff­be­trieb umstellen!


Zuerst erschienen in der Zeitung vum Lëtze­buerg­er Vollek.

3 Kommentare

  1. Johan van Breda

    Wasser­stoff lässt sich methanisieren zu Methan , was ein­fach­er zu hand­haben ist.

    • Anonymous

      energie-lexikon.info/methanisierung.html

      • Jean-Marie Jacoby

        Kann man machen, muß man aber nicht, wenn der Wasser­stoff in der Brennstof­fzelle wieder zu Strom wer­den soll. Wasser­stoff ist viel­seit­ig ver­wend­bar­er als Methan und kann in ehe­ma­li­gen Gas-Pipelines auch trans­portiert werden.

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