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AEE Renews Spezial - Energiespeicher

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Technologien und ihre Bedeutung für die Energiewende

26 RENEWS SPEZIAL RENEWS

26 RENEWS SPEZIAL RENEWS SPEZIAL 27 4.2 POWER-TO-X PtX-Stoffe sind teuer in ihrer Herstellung. Nach Angaben von des Energieberatungsunternehmens Energy Brainpool betragen die Produktionskosten von Elektrolysegas bei ökologisch sinnvollem, netzdienlichem Anlagenbetrieb heute etwa 18 ct/kWh, mit EEG-Umlage und Netzentgelten ergeben sich bis zu 38 ct/kWh46. Dabei spielen die hohen Fixkosten eine bedeutsame Rolle. Aus der Perspektive der Wirtschaftlichkeit wäre demnach eine hohe Zahl an Volllaststunden anzustreben, aus der Perspektive eines möglichst nachhaltigen Betriebs ist jedoch eine hohe Flexibilität gefragt, um vor allem Zeiten mit einem hohen Angebot an Wind- und Solarstrom zu nutzen. Ein sowohl ökologisch als auch ökonomisch sinnvoller Betrieb ist nach Einschätzung von Energy Brainpool gegenwärtig bereits an Standorten in Regionen möglich, wo aufgrund des stockenden Netzausbaus erneuerbarer Strom häufig abgeregelt wird. Elektrolyseure mit einer Leistung von 300 MW könnten hier mit etwa 3.000 Vollbenutzungsstunden ökologisch sinnvoll die Stromüberschüsse verwenden47. Optimistische Studien rechnen in Zukunft mit deutlich fallenden Investitions- und fixen Betriebskosten. Andere gehen davon aus, dass sich an den hohen Kosten von PtX auch langfristig nichts ändert, weil die Investitionskosten in die notwendigen Stromerzeugungs- und verfahrenstechnischen Anlagen sowie die Umwandlungsverluste des Stroms in den verschiedenen Prozessschritten (Elektrolyse und gegebenenfalls Syntheseprozesse) hoch bleiben48. Die Wirtschaftlichkeit von Power-to-X hängt neben den Gestehungskosten natürlich auch von den Kosten für fossile Energieträger ab. So lag der Erdgaspreis für die Industrie im Jahr 2017 bei lediglich 2,4 ct/kWh, während es im Jahr 2013 noch 3,4 ct/kWh waren49. Das ist keine günstige Entwicklung für die Einführung alternativer Brennstoffe. Positiver war zuletzt die Entwicklung des Preises von CO₂- Emissionszertifikaten. Hierfür waren im Jahr 2018 pro Tonne CO₂ 14,8 Euro zu zahlen, während es im Vorjahr nur 5,8 Euro waren50. Die Bepreisung fossiler Brennstoffe bzw. ihrer Emissionen sind Faktoren, die politisch gesteuert werden können. Um einen Absatzmarkt für Wasserstoff und andere grüne Gase zu erschließen, können auch andere Anreize gesetzt werden. So nennt der BDEW die Anerkennung als Erneuerbare Energie im Gebäudeenergiegesetz51. 4.3 INTELLIGENTE VERKNÜPFUNG UND STEUERUNG VON SPEICHERN Eine Verknüpfung und intelligente Steuerung von Verbrauchern und Erzeugern im Stromnetz kann den Ausbaubedarf sowohl auf der Seite der Stromerzeugung als auch im Bereich der Stromnetze verringern. Damit die verschiedenen Energieproduzenten und Verbraucher sich opitmal abstimmen können, müssen im Energiesystem der Zukunft viel mehr Informationen ausgetauscht werden als im „alten“ Energiesystem, das nur wenige Akteure umfasste. Das Stromnetz muss deshalb „intelligenter“ werden, als es heute ist. Um einen Informationsfluss zwischen Energieerzeugern und -verbrauchern zu ermöglichen, wird das Energieversorgungssystem durch moderne Informations- und Kommunikationstechnik ergänzt. Der Begriff „Smart Grid“ oder „intelligentes Stromnetz“ umfasst die rechnergestützte Vernetzung aller Bestandteile des Energieversorgungssystems (Erzeugungsanlagen, Netze, Speicher und Verbraucher). Versorger und Verbraucher erhalten so mehr Informationen über die aktuelle Versorgungssituation und Einflussmöglichkeiten. Über neue Plattformen werden die Akteure zusammengeführt und können entsprechend der Preisund Netzsignale Flexibilitäten anbieten und abrufen. Ziel ist es, Stromangebot und -nachfrage optimal aufeinander abzustimmen, den Kraftwerkspark dadurch effizient auszulasten und die Dargebote insbesondere von Wind- und Sonnenergie bestmöglich zu nutzen. Im intelligenten Stromnetz gibt es damit mehr verantwortliche Akteure als bisher. Durch die zunehmende Komplexität und die damit einhergehende Automatisierung des Systems werden viele Prozesse auch stärker durch entsprechende Steuerungsalgorithmen bestimmt werden. SO FUNKTIONIERT EIN SMART GRID: So funktioniert ein Smart Grid: HAUSINTERNE STEUERUNGSEINHEIT MIT SMART METER VOLATILE ERZEUGER Solar- und Windenergie- Anlagen erzeugen Strom abhängig von Tageszeit und Witterung. LASTVARIABLE GROSSVERBRAUCHER wie z. B. Kühlhäuser können ihren Bedarf teilweise dem Stromangebot und -preis anpassen. Der digitale Stromzähler liefert Daten zu Stromverbrauch und Preisen. Der Stromkunde kann seinen Verbrauch darauf ausrichten und die Steuerungseinheit nach seinen Vorgaben Elektrogeräte steuern lassen. WÄRMEPUMPE läuft in lastschwachen Zeiten, z. B. nachts, wenn viel WIndstrom produziert wird. KOMMUNIKATIONS- UND STEUERZENTRALE erfasst alle Daten im Stromnetz und steuert Stromproduktion und -verbrauch. STEUERBARE ERZEUGER Biomasse und (Bio-)Gaskraftwerke produzieren Strom bei wenig Wind und Sonnenschein. ELEKTROAUTO SPEICHER nehmen überschüssigen Strom auf und speisen ihn bei Bedarf ins Netz. lädt, wenn ausreichend erneuerbarer Strom vorhanden bzw. die Last gering ist. Bei Bedarf kann es Strom zurückspeisen. Erzeuger speisen Strom in das Netz Verbraucher entnehmen Strom aus dem Netz 46 Energy Brainpool: Auf dem Weg in die Wettbewerbsfähigkeit: Elektrolysegase erneuerbaren Ursprungs. 2018, S.1 47 ebd. 48 Öko-Institut: Kein Selbstläufer: Klimaschutz und Nachhaltigkeit durch PtX. 2019, S.26 49 BMWi: Energiedaten. 2019 50 Agora Energiewende: Die Energiewende im Stromsektor: Stand der Dinge 2018. 2019. S.37 51 BDEW: Allround-Talent Wasserstoff: Politik muss Anreize für Praxisanwendungen schaffen. 2019 Quelle: Eigene Darstellung ©2017 Agentur für Erneuerbare Energien e.V. Quelle: Eigene Darstellung, Stand: 2017

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