Technologische Herausforderungen bei Ökostrom

Technologisch stellt die Stromerzeugung mittels regenerativer Energien kein Problem mehr dar. Photovoltaikanlagen, Windräder, Wasser- und Biomassekraftwerke sind längst zu etablierten Standardtechnologien ausgereift. Die Hürde, die es zu nehmen gilt, wenn die Stromversorgung vollständig auf Ökostrom umgestellt werden soll, ist die Grundlastfähigkeit. Strom muss ständig in ausreichender Menge zur Verfügung stehen, unabhängig davon, ob aktuell die Sonne scheint oder ein ausreichend starker Wind weht.

Um den erzeugten Ökostrom grundlastfähig zu machen, müssen zwei Probleme gelöst werden. Zunächst müssen dezentrale Stromerzeuger intelligent zusammengeschaltet werden, um z.B. wetterbedingte Leistungsschwankungen in einzelnen Regionen kompensieren zu können. Nicht die Entwicklung einer entsprechenden Steuerungstechnologie stellt dabei die zentrale Herausforderung dar, sondern der Ausbau der Stromnetze. Ein Off-Shore Park, also ein Feld von Windrädern im Meer, ergibt nur Sinn, wenn die durch ihn versorgten Verbraucher im Falle einer Flaute aus anderen Quellen versorgt werden können.

HGÜ als Schlüsseltechnologie

HGÜ (Hochspannungs-Gleichstromübertragung) entwickelt sich zunehmend zur Schlüsseltechnologie, um den Ausbau regenerativer Stromquellen voranzutreiben. Um beispielsweise deutsche Verbraucher wahlweise mit Windstrom aus einem Off-Shore-Park in der Nordsee oder Solarstrom aus der Sahara versorgen zu können, muss ein verlustarmer Stromtransport über weite Entfernungen gewährleistet sein. Herkömmliche Wechselstromnetze können das nicht leisten, weswegen vermehrt auf Gleichstromübertragungen gesetzt wird. Der Wissenschaftliche Dienst des Deutschen Bundestages hat für die Abgeordneten eine Kurzdarstellung zu diesem Thema erstellt, die als Einführung in das Thema sehr lesenswert ist: http://www.bundestag.de/dokumente/analysen/2009/hochspannungs-gleichstrom-uebertragung.pdf .

Stromspeicher

Das zweite Problem im Zusammenhang mit der Grundlastfähigkeit ist die Speicherung von Strom. Um Leistungsschwankungen auszugleichen, muss Strom zwischengespeichert werden können. Eine bewährte Technologie stellen Pumpkraftwerke dar. Überschüssiger Strom wird genutzt, um Wasser in ein höher gelegenes Wasserreservoir zu pumpen. Bei Bedarf strömt dieses Wasser wieder talwärts und treibt dabei Turbinen an. Die so zur Verfügung gestellte Speicherkapazität ist gegenwärtig allerdings noch bei Weitem nicht bedarfsdeckend, wie aus einer aktuellen Studie (http://www.dena.de/fileadmin/user_upload/Download/Dokumente/Publikationen/ESD/Zusammenfassung_Endbericht_PSW_-_Integration_EE_dena.pdf ) hervorgeht.

Fazit

Die technologischen Herausforderungen verlagern sich also gegenwärtig. Für die Erzeugung von Ökostrom stehen ausgereifte Technologien zur Verfügung. Heute rücken Speicherung und Transport von Strom verstärkt in den Fokus.

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