Erneuerbare Energien Windkraft in der Gasleitung

Weil die Leistung erneuerbarer Energiequellen vom Wetter abhängt, werden neue Techniken erprobt, um Strom zu speichern. Synthetisches Erdgas könnte eine Lösung sein. Doch davon profitieren zurzeit ausgerechnet konventionelle Kraftwerke.

Von Christopher Schrader

Umweltschutz ist eben nicht immer appetitlich. In Werlte, einem Ort im Emsland, ist das zum Beispiel nicht der Fall. Die dortige Biogasanlage verarbeitet jährlich 70.000 Tonnen Gülle aus Fleischmastfabriken der Umgebung sowie 40.000 Tonnen Fette und Flotate, eine Art Schaum aus Schlachtabfällen. Mikroorganismen zersetzen das Zeug zu einem energiereichen Gas. Die Anlage mit ihren braunwandigen Tanks und Fermentern, die etwas kleiner auch hinter dem Stall auf einem Bauernhof wummern könnten, liefert Strom, Wärme und Gas für das örtliche Netz. Viel Aufmerksamkeit erregt der Betreiber damit eher nicht.

Der Betrieb nebenan verkörpert schon eher das Image von Umweltschutz mit Hightech. Die glänzenden Edelstahltanks und -rohre gehören zu einer Anlage, die der Autohersteller Audi betreibt: Überschüssiger Ökostrom soll hier in synthetisches Erdgas verwandelt werden, das als Treibstoff für ein neues Mittelklassemodell der Marke Audi wird, heißt es. Hierzu wird erst Wasser per Elektrolyse zu Sauerstoff und Wasserstoff zerlegt und dann mit Kohlendioxid zu Methan verbunden. Dazu liefert die Biogasanlage auf dem Nachbargrundstück sogar noch das Klimagas CO2, das hier als Rohstoff dient und sonst einfach in die Atmosphäre aufgestiegen wäre.

Die Anlage in Werlte kann "zu einem Leuchtturmprojekt für die gesamte Energiewende werden", sagt Reiner Mangold, der das Projekt bei Audi betreut. Auch Umweltminister Peter Altmaier (CDU) und der Chef des Umweltbundesamtes Jochen Flasbarth äußerten sich bei der Eröffnung im Juni ähnlich. Der Gedanke ist in der Tat bestechend: Da Wind- und Sonnenstrom vom Wetter abhängen, kommt es - wenn immer mehr der Anlagen aufgestellt werden - immer mal wieder vor, dass die Anlagen mehr Elektrizität produzieren, als zum selben Zeitpunkt verbraucht wird.

Ließe sich diese Energie für späteren Konsum speichern, müssten die Generatoren und Solarzellen nicht abgeregelt werden. Ihre klimafreundliche Energie wird eben dann genutzt, wenn das Wetter gerade nicht mitspielt - Sonnenstrom in der Nacht und Windstrom bei Flaute. Und wenn die Elektrizität gerade sehr preiswert war oder der Produzent sowieso abgeschaltet worden wäre, schmerzen auch die unvermeidlichen Verluste bei der Verwandlung von Wind in Gas kaum. Das entstehende Methan enthält nur noch ungefähr zwei Drittel der Energie, die im Strom gesteckt hatte.

Furcht vor sibirischen Hochdruckphasen

"Spätestens 2025 werden wir diese Technik im großen Umfang brauchen", sagt Stephan Kohler, Geschäftsführer der halbstaatlichen Deutschen Energieagentur. Experten fürchten nämlich die winterlichen sibirischen Hochdruckphasen mit ihren schwachen Winden, die den Ökostrom für ein oder zwei Wochen knapp werden lassen könnten. Diese Frist müsste ein Energiespeicher überbrücken können, dafür kommt nach heutiger Ansicht eigentlich nur das existierende Erdgasnetz infrage, in das man nach Belieben auch synthetisches Gas pumpen kann.

Vor diesem Hintergrund bauen auch die klassischen Energieversorger ähnliche Anlagen. Eon zum Beispiel hat vor Kurzem in Falkenhagen im Brandenburgischen eine Station in Betrieb genommen und errichtet eine weitere im Hamburger Stadtteil Reitbrook. In viel kleinerem Maßstab hat auch das Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion in Mülheim/Ruhr vor Kurzem eine Solaranlage auf dem Dach angeworfen, die im Gebäude einen Elektrolyseur für die Gaserzeugung versorgt. Die Mühlheimer Forscher haben wissenschaftliche Motive, die Firmen wirtschaftliche, aber in allen drei Fällen wird die gleiche Technik erprobt: Wasser mithilfe des Stroms in Sauerstoff und Wasserstoff zu spalten.

Wie das Methan aus der Audi-Anlage in Werlte kann auch Wasserstoff zum konventionellen Erdgas aus Tiefenbohrungen ins Netz gespeist werden und dort zu Verbrauchern geleitet werden, die damit ihre Häuser heizen, Autos betanken oder auch in einer Phase geringen Angebots wieder Strom erzeugen. Power-to-Gas heißt dieses Speicherkonzept; der Name "Windgas" hat sich bereits eingebürgert.

"Ohne Windgas kann es keine Energieversorgung geben, die zu 100 Prozent auf erneuerbaren Energien basiert", sagt Marcel Keiffenheim von Greenpeace Energy. Nur das Gasnetz biete genügend Speicherkapazität, um längere Phasen abzupuffern, in denen die vom Wetter abhängigen Windräder und Solarzellen zu wenig Strom liefern. "Wenn man das in einigen Jahrzehnten braucht, muss man rechtzeitig beginnen. Man kann nicht erwarten, dass man 2025 anfängt und 2028 fertig ist." Die Kunden seiner Genossenschaft, die sich nach einer Kampagne der Umweltorganisation gegründet hat, zahlen daher freiwillig einen Aufschlag, um die Windgastechnik voranzubringen.

Bei den technisch sinnvoll erscheinenden Vorhaben bleibt allerdings eine wichtige Frage offen: Gibt es eigentlich genug Überschüsse auf dem Strommarkt, um die neuen Anlagen wirtschaftlich zu betreiben? Das ist zurzeit eher fraglich, denn die Kalkulationen der Anlagen sehen vor, dass sie etwa die Hälfte der Zeit laufen, also 4000 bis 4500 Stunden im Jahr. Überschüsse gibt es aber vielleicht halb so viele, wobei die Definition von Überschuss entscheidend ist.