Unser Blog

Der in Konsequenz flächendeckende Einsatz von nachhaltiger Energietechnik wie Photovoltaik, Windkraft und Solarthermieanlagen ist von saisonalen und fluktuierenden Einflüssen geprägt. Dies führt u. a. dazu, dass an sonnenreichen Tagen ein Strom-Überschuss vorhanden ist, der aufgrund von nicht vorhandenen Speichern ins Netz eingespeist werden muss. Solange dieser lokale Überschuss regional und überregional verteilt werden kann, ist die Variante ökologisch und volkswirtschaftlich sinnvoll. Aus Sicht des Anlagenbetreibers muss allerdings in Zeiten, in dem die elektrische Energie tatsächlich benötigt wird, dieser zu ungünstigsten Konditionen wieder aus dem Netz bezogen werden. 

In Abbildung 1 ist zu erkennen, dass Wasserstoff gute Voraussetzungen in Hinblick auf große Speicherdauer und große Speicherkapazität aufweist. Möchte man also aus ökonomischen Gründen den Stromeigenverbrauch maximieren, so sind größere Speicherkapazitäten (Größenordnung Wochen bis Monate) zielführend. Gerade die Speicherung von großen Energiemengen in Form von Wasserstoff ist gut realisierbar und günstig (gilt nicht für die Umwandlung Strom zu Wasserstoff zu Strom). 

Dieser Aufbau bietet zusätzlich die Möglichkeit der Sektorenkopplung. In diesem Fall kann die gewonnene elektrische Energie u. a. dazu genutzt werden, eine Wärmepumpe elektrisch zu versorgen, die wiederum für Warm- und Heizwasser sorgt. Zusätzlich ist es möglich, die durch den P2G2P-Prozess erzeugte Abwärme auch zur Energieversorgung einzusetzen.

Trotz der zahlreichen Vorteile der Speicherung von Überschussstrom mittels Wasserstoffs gilt es, auch einige Herausforderungen bei der Machbarkeit zu bewältigen. Die größte Hürde bildet hierbei derzeit die Wirtschaftlichkeit, die eine Umsetzung eines Wasserstoffspeicher-Projektes zum Scheitern verurteilen würde. Zu den Kostentreibern zählen in erster Linie die Aufwendungen für Elektrolyseur und Brennstoffzelle. Dies resultiert vor allem aus den hohen Kosten für Materialeinsatz und Fertigung. Allerding gehen Wissenschaftler von einer Kostenreduzierung von bis zu 50 % bis 2030 aus. Um zum aktuellen Zeitpunkt eine bessere Wirtschaftlichkeit zu erzielen, könnten Förderprogramme von Land, Bund und der europäischen Union behilflich sein. 

Die Herstellung und Speicherung von Wasserstoff hat außerdem je nach Anlagengröße einen gewissen Platzbedarf, was in Wohnsiedlungen dazu führen kann, dass Verluste durch nicht verbauten und vermieteten oder verkauften Wohnraum entstehen. 

Um eine erfolgreiche Durchführung eines Projekts zu gewährleisten, ist auch die organisatorische Machbarkeit nicht zu vernachlässigen. Aufgrund des neuartigen Technologieeinsatzes der Wasserstoffspeicherung ist eine fachspezifische Expertise auf technischer, wirtschaftlicher und rechtlicher Grundlage elementar.

* Der Begriff Residuallast beschreibt den Teil des Stromverbrauchs in Deutschland, der nach Abzug der Einspeisung von fluktuierenden Erneuerbaren Energien ins Stromnetz übrig ist. Es geht also um den Restbedarf an Strom, der nicht durch Wind– und Solarenergie abgedeckt werden kann. Zu einem Großteil wird die Residuallast mithilfe der Leistung von konventionellen Energiequellen gedeckt.