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Erneuerbare Energien:Wie Goethes Zauberlehrling

Johannes Mayer vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme in Freiburg definiert Überschüsse anhand des Preises, der an der Strombörse in Leipzig für Elektrizität festgelegt wird. Dabei geht es um den Preis einer Kilowattstunde Strom, die zu einer bestimmten Stunde am jeweils folgenden Tag zu liefern ist. Dabei kann es zu ökonomisch absurd klingenden Konstellationen kommen: Im Jahr 2012 gab es insgesamt 49 Stunden lang negative Preise, hat Mayer herausgefunden.

Das heißt im Prinzip: Kunden bekamen in diesen Zeiträumen sogar Geld dafür, wenn sie Strom verbrauchten. Es war besonders an Wochenenden mehr Elektrizität auf dem Markt als nachgefragt wurde. In weiteren 1390 Stunden der ersten Hälfte dieses Jahres wurde die Kilowattstunde an der Strombörse mit weniger als drei Cent pro Kilowattstunde gehandelt (Privatverbraucher bezahlen in der Regel deutlich mehr als 20 Cent).

In solchen Phasen ist die Stromerzeugung mit klassischen Kraftwerken ökonomisch unrentabel, denn die Brennstoffe sind teurer als die Einnahmen für den Strom. Drei Cent, das ist der durchschnittliche Schwellenwert, sagt Reiner Mangold von Audi, bei dessen Unterschreitung ein wirtschaftlicher Betrieb der Versuchsanlage in Werlte möglich ist. Hinzu kämen noch Zeiten, in denen eine Überproduktion verschiedener Erzeuger die Stabilität des Stromnetzes gefährdet. "Dann erhalten wir vom zuständigen Netzbetreiber das Signal, die Anlage hochzufahren und den momentanen Stromüberschuss in Form von synthetischem Erdgas speicherbar zu machen."

Diese Überschüsse aus konventionellen Kraftwerken nehmen der Analyse des Fraunhofer-Forschers Mayer zufolge derzeit deutlich zu. Im ersten Halbjahr des Jahres 2013 wurden bereits drei Viertel aller Überschüsse produziert, die 2012 registriert wurden; in 36 Stunden an elf Tagen herrschten zum Beispiel negative Preise. Sie entstanden aber nicht dadurch, dass die Windräder, Solarzellen und andere erneuerbare Quellen übermäßig Strom erzeugt hätten.

Erneuerbare haben einen gesetzlich fixierten Vorrang bei der Einspeisung, ihre Produktion kann also per Definition nicht überschüssig sein (außer sie produzieren allein schon mehr Elektrizität als nachgefragt wird). Vielmehr konnten oder wollten die Betreiber von Braunkohlekraftwerken und Atommeilern ihre Anlagen nicht abschalten, da diese nicht flexibel genug sind, um auf ein kurzzeitiges Überangebot zu reagieren. Zudem sind die konventionellen Anlagen oft über langfristige Lieferverträge abgesichert und können überschüssigen Strom im Ausland gewinnbringend vermarkten.

"Mit einer größeren Flexibilität im Kraftwerkspark, wie sie zum Beispiel Gaskraftwerke aufweisen, würde es sehr viel weniger dieser sogenannten Überschüsse und kaum noch Stunden mit negativen Preisen geben", sagt Mayer. Es ist also fraglich, ob die Versuchsanlagen von Audi in Werlte oder Eon in Brandenburg wirklich überschüssigen Ökostrom in Gas verwandeln, sobald an den Strommärkten ein rechnerisches Überangebot entsteht. Auch wenn dies nicht der Fall ist, fließt ohnehin mehrheitlich Elektrizität aus konventionellen Kraftwerken in die Elektrolyseure, bis diese ihre 4500-Stunden-Auslastung erreicht haben. Diese physikalische Realität können die Betreiber ausgleichen, indem sie Ökostromzertifikate kaufen, was etliche tatsächlich diskutieren oder planen.

Auch schmutziger Strom bekommt ein umweltfreundliches Image

Diese Umstände lassen Michael Sterner von der Hochschule Regensburg nun mit dem Power-to-Gas-Konzept hadern, das er lange Zeit propagiert und salonfähig gemacht hat. Überschüsse werde es noch viele Jahre lang allein wegen des fehlenden Netzausbaus und der Fehlsteuerungen auf dem Strommarkt geben, sagt er. "Solange die Technik vom Strompreis und nicht vom Speicherbedarf im Netz getrieben wird, ist das noch kein Windgas, sondern vorwiegend Kohle- oder Atomgas." Der Strom der billigsten und oft schmutzigsten Kraftwerke werde auf dem Umweg über die Gaserzeugung veredelt und bekomme ein umweltfreundliches Image.

Sterner fühlt sich bereits wie Goethes Zauberlehrling, der "die Geister, die ich rief", nicht mehr aufhalten kann. Denn wenn immer mehr Anlagen wie in Falkenberg, Reitbrook oder Werlte gebaut werden und die Gaserzeugung vor allem zum Geschäft wird, sinkt auch der Druck auf die konventionellen Kraftwerke, sich mit größerer Flexibilität auf die Realitäten der Energiewende einzustellen. Das würde die nukleare und fossile Energie verstetigen, statt sie zu ersetzen, fürchtet Sterner, und der Power-to-Gas-Technik die Akzeptanz rauben.

Die Gefahr, tatsächlich Braunkohlestrom im Gasnetz zu speichern, sieht auch Marcel Keiffenheim von Greenpeace Energy. Seine Genossenschaft will das verhindern, indem sie die Elektrolyse-Anlagen auf Rat von Sterner dezentral aufstellt, direkt neben Windparks und Solarfarmen. Dann fließen dort alle Überschüsse, die sich nicht vermarkten oder einspeisen lassen, direkt in die Wasserstoffproduktion und das damit erzeugte Gas durch eine kurze Stichleitung ins nationale Netz. Das erlaubt es den Betreibern solcher Anlagen, ihre Generatoren zwischenzeitlich komplett vom Netz zu trennen, ohne sie abzuschalten - und dafür Prämien zu kassieren, wenn es wirklich ein Überangebot gibt.