Energiewende durch Speicher günstiger?

60 Milliarden Euro Mehrkosten durch Energieimporte

Die Herausforderung der Energiewende

Die Anpassung des Energiesystems an die schwankende Produktion von Wind- und Sonnenenergie bleibt eine der größten Hürden der Energiewende. Überschüssiger Strom bei starkem Wind und Sonnenschein sowie Engpässe bei Dunkelflauten stellen das System vor enorme Herausforderungen. Ein Team der Leibniz Universität Hannover (LUH) und des Instituts für Solarenergieforschung Hameln (ISFH) hat untersucht, wie Elektrolyseure und Batteriespeicher diese Probleme lösen und gleichzeitig die Kosten der Energiewende senken können.

Optimierung des Energiesystems durch Speichertechnologien

Das Forschungsteam entwickelte ein Modell, das das deutsche Energiesystem optimiert und den Beitrag von Elektrolyseuren und Batteriespeichern zur Transformation bewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass ein gezielter Ausbau dieser Technologien nicht nur die Nutzung überschüssiger Strommengen verbessert, sondern auch erhebliches Einsparpotenzial bietet.

Im optimierten Szenario der Studie werden Elektrolyseure vor allem im windreichen Norden Deutschlands eingesetzt, um überschüssigen Strom in grünen Wasserstoff umzuwandeln. Batterien hingegen sollen deutschlandweit verteilt werden, mit einem Schwerpunkt im Süden, wo Photovoltaikanlagen dominieren.

„Unsere Studie zeigt, dass 2050 etwa 35 Prozent des erneuerbaren Stroms gespeichert oder in Wasserstoff umgewandelt werden müssen, um effizient genutzt zu werden“, erklärt Alexander Mahner, Erstautor der Studie. Ohne diesen Ausbau könnten die Gesamtkosten der Energiewende um bis zu 60 Milliarden Euro steigen, da mehr Energie importiert werden müsste.

Elektrolyseure und Batteriespeicher im Energiesystem

Die Technologien Elektrolyseure und Batteriespeicher arbeiten auf unterschiedliche Weise, ergänzen sich aber ideal:

• Elektrolyseure wandeln überschüssigen Strom in grünen Wasserstoff um, der vor allem in der Industrie eingesetzt wird. Diese Technologie ermöglicht die langfristige Speicherung von Energie.
• Batteriespeicher gleichen kurzfristige Schwankungen zwischen Energieangebot und -nachfrage aus, beispielsweise den Tag-Nacht-Zyklus bei Solarenergie. Für eine längere Speicherung sind sie jedoch ungeeignet.

Durch den gezielten Einsatz dieser Speichertechnologien können Überlastungen des Stromnetzes reduziert und der Ausbau erneuerbarer Energien effizienter gestaltet werden. So könnten weniger Windräder abgeschaltet werden, obwohl ausreichend Wind vorhanden ist – ein Schritt, der derzeit oft notwendig ist, um Netzüberlastungen zu vermeiden.

Handlungsbedarf für eine kosteneffiziente Energiewende

Die Ergebnisse der Studie liefern wertvolle Grundlagen für politische und wirtschaftliche Entscheidungsträger. Der Ausbau von Elektrolyseuren und Batteriespeichern müsse in Zukunft strategisch erfolgen, um unnötige Kostensteigerungen und Klimaziel-Verfehlungen zu vermeiden. Ein „Blindflug“ bei der Planung könnte die Energiewende unnötig teuer machen.

Das Forschungsprojekt wurde mit finanzieller Unterstützung der EWE AG durchgeführt. Die vollständige Studie mit dem Titel „Weniger Abregeln durch mehr Flexibilität im Energiesystem – Wie teuer die Energiewende wird, hängt auch davon ab, wie Überschussstrom durch Elektrolyseure und Batteriespeicher genutzt werden kann“ ist hier abrufbar:

Fazit: Speichertechnologien als Schlüssel zur bezahlbaren Energiewende

Die Energiewende birgt immense Potenziale, aber auch Herausforderungen. Die Studie verdeutlicht, dass ohne den gezielten Einsatz von Elektrolyseuren und Batteriespeichern massive Mehrkosten von bis zu 60 Milliarden Euro drohen. Eine kluge Planung und Optimierung des Energiesystems ist somit entscheidend, um die Kosten zu senken und die Klimaziele zu erreichen.

Aus dem Inhalt der Studie

Der zukünftige Bedarf an Elektrolyseuren und Batteriespeichern und deren räumliche Verteilung unterliegen aktuell noch Unsicherheiten und sollen daher im Rahmen dieser Studie untersucht werden. Es soll geklärt werden, inwiefern die beiden Technologien aus Gesamtsystemsicht dazu beitragen können die Gesamtsystemkosten positiv zu beeinflussen und inwieweit die systemdienliche Ansiedlung an den entsprechenden Standorten dazu beitragen kann, die Abregelung und den Redispatch von erneuerbaren Energien zu reduzieren. Neben dem Einfluss auf Importmengen und Kosten hätte dies auch Einfluss auf die Akzeptanz in der Bevölkerung, indem die Anzahl der benötigten Windräder zur Erreichung der politischen Ziele reduziert werden kann.

Studie: Weniger Abregeln durch mehr Flexibilität im Energiesystem von Alexander Mahner, Dr. Raphael Niepelt und Prof. Dr.-Ing. Rolf Brendel – Seite 6, Absatz 6.