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Commit to Connect 2050

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Commit to Connect 2050 Zielbild Energieinfrastrukturen für Ostdeutschland – Abschnitt 5 Zielbild – optimales Energiesystem2050 – für Ostdeutschland – Die volatile Stromaufbringung aus Windkraft und Photovoltaik führt häufig zu sehr starken Produktionsspitzen, die mehr als das Vierfache der Spitzenlast im Endverbrauch betragen können. Diese Produktionsspitzen werden zum größten Teil durch hohe Elektrolyse-Kapazitäten nutzbar gemacht, sodass rd. 5% der Produktionsmengen aus Wind und Photovoltaik abgeregelt werden. 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Jän Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Einspeicherung Elektrolyse Weitere Mobilität Wärme Klassische Last Abbildung 5.3-3: Stromeinsatz im zeitlichen Verlauf in Ost-DE [GW] Die volatile Stromaufbringung aus Windkraft und Photovoltaik kann aber andererseits auch die Endverbrauchsbedarfe nicht jederzeit decken – die gesicherte (nie unterschrittene) Leistung beträgt in Summe lediglich 0,8 GW. In den sogenannten Dunkelflauten (wenig Wind und nutzbare Sonneneinstrahlung) werden daher wesentlich Gaskraftwerke eingesetzt, um eine versorgungssichere Stromversorgung aufrecht zu erhalten. Wasserstoffaufbringung und -einsatz im zeitlichen Verlauf: Aufbringung spiegelt Volatilität der vRES wider, Lastausgleich erfolgt durch ultraschnelle Gasspeicher 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Ausspeicherung Elektrolyse Abbildung 5.3-4: Wasserstoff-Aufbringung im zeitlichen Verlauf in Ost-DE [GW] 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Jän Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Einspeicherung Prod. syn. Kraftstoffe Verstromung Mobilität Wärme Stoffliche Nutzung Abbildung 5.3-5: Wasserstoff-Einsatz im zeitlichen Verlauf in Ost-DE [GW] CtC 2050 - Endbericht_WECOM_lang_200420 48/182

Commit to Connect 2050 Zielbild Energieinfrastrukturen für Ostdeutschland – Abschnitt 5 Zielbild – optimales Energiesystem2050 – für Ostdeutschland – Die Aufbringung von Wasserstoff folgt der Verfügbarkeit von Strom aus Windkraft und Photovoltaik und ist daher ähnlich volatil. Der Wasserstoff-Einsatz im Endverbrauch ist im Jahresverlauf vergleichsweise stabil. 29 Große Spitzen im Wasserstoff-Einsatz resultieren aus der Nutzung von Wasserstoff-Kraftwerken in Zeiten der Dunkelflaute. Ultraschnelle Wasserstoff-Speicher ermöglichen den Ausgleich zwischen der sehr volatilen Erzeugung und dem ebenfalls volatilen Einsatz. Methanaufbringung und -einsatz im zeitlichen Verlauf: Methaneinsatz stark saisonal mit Spitzen in Dunkelflauten, Methanspeicher decken Lastspitzen 25 20 15 10 Ausspeichern Methanisierung Biogas 5 0 Jän Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Abbildung 5.3-6: Methan-Aufbringung im zeitlichen Verlauf in Ost-DE [GW] Der wesentliche Einsatz von Methan für die Raumwärme führt zu starker Saisonalität des Verbrauchs. Zu Wärmebedarfsspitzen wird gleichzeitig zusätzliches Methan für die Verstromung in Gaskraftwerken (→ Dunkelflaute) benötigt. Dem gegenüber steht eine bandförmige Produktion in Biomethananlagen. Methanspeicher werden sowohl als Saisonalspeicher für die Strukturierung der Biomethanproduktion für den Wärmemarkt als auch für die Abdeckung kurzfristiger Lastspitzen eingesetzt. 25 20 15 10 5 Einspeicherung Verstromung Mobilität Wärme Stoffliche Nutzung 0 Abbildung 5.3-7: Methan-Einsatz im zeitlichen Verlauf in Ost-DE [GW] 29 Die seltenen Spitzen im Wasserstoffbedarf für Wärme resultieren aus der flexiblen Nutzung der Hybrid-Geräte (Wasserstoff-Kessel mit elektrischer Luft-Wärmepumpe). Bei diesen Anlagen wird im Jahresverlauf überwiegend die elektrische Luft-Wärmepumpe genutzt, zur Vermeidung von Spitzenlasten auf Stromnetzen werden jedoch in bestimmten Zeiträumen verstärkt die Wasserstoff- Kessel eingesetzt CtC 2050 - Endbericht_WECOM_lang_200420 49/182

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