Deutschland wird auf absehbare Zeit Gaskraftwerke benötigen. Mit Batteriespeichern allein lässt sich eine sichere Stromversorgung über das gesamte Jahr nicht gewährleisten. Zu diesem Schluss kommen die Analysten der Thema Consulting Group in ihrer aktuellen Untersuchung „The Interplay Between Batteries and Gas in Dunkelflaute Events“. Sie haben dabei auch untersucht, wie sich verschiedene installierte Kapazitäten von Gaskraftwerken und Batteriespeichern in Zeiten von Dunkelflauten auf die Strompreise und CO2-Emissionen im Jahr 2035 auswirken.
In ihrem Ausgangsszenario haben die Thema-Analysten dabei angenommen, dass nach 2027 keine neuen Investitionen in Batteriespeicher oder Gaskraftwerke mehr erfolgen. Dann würden sich 2035 an der Strombörse an etwa 400 Stunden Preisspitzen von 1000 Euro pro Megawattstunde zeigen. Gerechnet wurde dies mit den Wetterdaten aus dem Jahr 1985. Diese Preisspitzen würden dabei zwischen Januar und Anfang März sowie Ende Oktober bis Dezember auftreten.
Für ihre Untersuchung haben die Analysten dann weitere Szenarien angenommen, um die Auswirkungen auf die Strompreisentwicklung zu berechnen. So haben Sie einmal den Zubau von Gaskraftwerken von bis zu 30 Gigawatt – jeweils in 5 Gigawatt-Schritten – bis 2035 angenommen. Zudem haben sie einen Zubau von bis zu 90 Gigawatt Leistung aus Batteriespeichern simuliert, wobei sie von 50 Prozent 2-Stunden-Speichern sowie je 25 Prozent 4- und 6-Stunden-Speichern ausgegangen sind. Für die Berechnung haben sie 10-Gigawatt-Schritte implementiert.
Ihre Berechnungen zeigen, dass regelbare Kapazitäten in Form von Gas- oder anderen fossilen Kraftwerken benötigt werden, um die Anzahl der Preisspitzen am Strommarkt deutlich zu reduzieren. „Batteriespeicher können dazu beitragen, die Anzahl der Preisspitzen zu senken, aber Batterien allein reichen nicht aus. Ab einem Level von 70 Gigawatt haben mehr Batterien keinen zusätzlichen Einfluss auf die Versorgungssicherheit“, so die Analysten. Nach ihren Berechnungen würden 20 Gigawatt zusätzlicher Gaskraftwerksleistung die Anzahl der Preisspitzen von knapp 400 auf etwa 100 reduzieren, während zusätzliche Investitionen in 90 Gigawatt Batteriespeicher diese Zahl auf nur etwa 200 senke. Der Batteriespeicher-Effekt ist also deutlich begrenzt, obwohl die Analyse von einer Batteriespeicherdauer von 6 Stunden ausgeht. Wenn man einen größeren Effekt auf die Preisspitzen erreichen wolle, müsse somit die Speicherdauer deutlich erhöht werden.
Mit zusätzlich 30 Gigawatt Gaskraftwerken und mindestens 50 Gigawatt Speichern ließen sich die Preisspitzen nach der Thema-Berechnung auf 0 im Jahr 2035 reduzieren. Allerdings merken die Analysten auch an, dass die Gaskraftwerke nur zu wenigen Zeiten gebraucht werden, da sie nur in Zeiten der Knappheit wie Dunkelflauten zum Einsatz kämen. Ihre Auslastung würde Thema zufolge bei etwa 8 bis 14 Prozent liegen. 30 Gigawatt Gaskraftwerke würden eine zusätzliche Erzeugung von etwa 22 Terawattstunden erbringen. Wenn zugleich 90 Gigawatt an Batteriespeichern bis 2035 entstünden, würde sich der Gasverbrauch um 14 Terawattstunden reduzieren, um die Preisspitzen abzufangen.
Beim Strompreis würden sich die zusätzlichen Gaskraftwerke auch bemerkbar machen. Eine Preissteigerung von 1 Euro pro Megawattstunde beim Gas würde den Strompreis um deutlich mehr als 1 Euro pro Megawattstunde ansteigen lassen. Allerdings zeigen sich in den Berechnungen auch saisonale Unterschiede. Im Zeiten hoher Erneuerbaren-Erzeugung wären die Auswirkungen marginaler. Auch zusätzliche Batteriespeicher würden in dem Fall die Stunden, in denen die Preissetzung durch Gaskraftwerke erfolgt, reduzieren.
Mit Blick auf die europäischen CO2-Emissionen erwarten die Analysten kaum Auswirkungen durch den Zubau neuer Gaskraftwerke. Zumal neue Gaskraftwerke in Deutschland auch die Erzeugung aus weniger effizienten und CO2-intensiveren Kraftwerken in den Nachbarländern ersetzen würden. In ihrer Betrachtung kommen die Analysten zu dem Schluss, dass die Batteriespeicher die CO2-Emissionen um etwa 10 Millionen Tonnen CO2 reduzieren könnten. Dies bedeutet 140 bis 200 Tonnen pro installiertem Megawatt an Batteriespeichern. Auch hier ist ein abnehmender Grenznutzen von mehr Batteriespeichern zu beobachten.
Letztendlich gehen die Analysten in ihren Berechnungen davon aus, dass die Gaskraftwerke genutzt würden, um die Batteriespeicher in Zeiten von Dunkelflauten zu laden. Allein deshalb sei ein sinnvoller Mix beim Zubau notwendig.
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Ich verstehe die Überschrift nicht. Wer stellt denn ernsthaft in Zweifel, dass wir noch Gaskraft brauchen?
… wenn man den Bericht dann liest, ist völlig klar, was so oder so jetzt passieren muss. Maximal Speicher ausbauen, sodass minimal Gas „verbraucht“ wird. Dass Gas „gebraucht“ wird, ist keine Frage… die entscheidende Frage ist nur, in welchen Mengen und vor allem, ob es noch für die tägl. Spitzenlast benötigt wird. Das hat direkten Einfluss auf die Preise. Wenn dann am Ende die Gasleistung 30 GW statt 20 GW beträgt, ist das aus meiner Sicht nur sekundär relevant… viel wichtiger wäre hier aus meiner Sicht der Aufbau einer schlanken und effizienten dezentralen Struktur.
Trotzdem denke ich, für mehr als die geplanten 12 GW Gaszubau sollte man noch 5-6 Jahre in der Planung abwarten, ggf. auch alte Kraftwerke noch verlängern. Man sollte die Entwicklung von Batteriespeicher und dezentralen Backup-Strukturen nicht unterschätzen und ihnen diese Zeit noch geben. Größere Batterie-Speichermengen bzw. Speicherdauern, als heute prognostiziert, halte ich eher für wahrscheinlich. Disruptive Entwicklungen werden fast immer falsch vorhergesagt, sehr beeindruckend bei der IEA in Sachen Fotovoltaik seit 25 Jahren zu beobachten.
Nein, bis 2035 wird das über Batterien noch nicht vollständig funktionieren. Aber der Bau von Gaskraftwerken ist keine Lösung, schon gar nicht eine ökonomische Lösung.
Es ist „spannend“ wie sehr eine offenkundig nötige Debatte nicht geführt werden kann. Was war denn der Hauptgrund, warum wir uns in Deutschland vor Jahren dafür entschieden haben, Kohlekraftwerke abzuschalten und stattdessen auf Gaskraftwerke als Brückentechnologie zu setzen? Wie Kohlekraftwerke nutzen wie Gaskraftwerke fossile Energie, sind dabei aber deutlich klimafreundlicher als Kohlekraftwerke. Das gilt aber nur, wenn wir von Pipeline-Gas reden, wie es früher eben Standard war. Ist es aber nicht mehr. Mit LNG betrieben sind Gaskraftwerke in der Gesamtrechnung nicht klimafreundlicher als Kohlekraftwerke. Das gilt umso mehr, wenn immer größere Teile des LNGs aus den USA kommen, wo sich zu den negativen Effekten von LNG noch die negativen Effekte von Fracking addieren.
Norwegens Gasvorkommen sind in etwa 15 Jahren erschöpft, dann wird der LNG-Anteil noch mal drastisch steigen. Wir tun aber weiter so, als wäre die alte Prämisse noch gegeben.
Warum begreifen wir nicht endlich, was China tut? Massiv Erneuerbare zubauen. Gigantisch Batteriekapazität ans Netz bringen und als Backup auf Kohlekraftwerke setzen. Wie China gewinnen wir Kohle im Inland und es entfallen damit die geostrategischen Abhängigkeiten. Wollen wir noch 3 Jahrzehnte mit regelmäßig explodierenden Gas-/Strompreisen verbringen, weil wieder irgend Depp meint, einen sinnlosen Krieg anfangen zu müssen?
2025 erreichten die deutschen Kohlekraftwerke im Schnitt 3.100 Volllaststunden. Wenn wir bis 2035 500 GWh Batteriekapazität ans Netz bringen, brauchen wir Backupkraftwerke nur noch bei längeren Dunkelflauten. Dann laufen die Kohlekraftwerke noch 500 Stunden im Jahr. 500 GWh Batteriekapazität kosten ca. 100 Mrd. Den großen Stromerzeugern schwebt für ihren Gaskapazitätsmarkt mit 20-30 GW eine Vergütung von 430 Mrd. über 20 Jahre vor. Aber wir setzen auf Gas? Kohleausstieg um 10 Jahre verschieben und massiv Erneuerbare + Batterien zubauen, um schnellstmöglich die Zahl der Volllaststunden für Kohlekraftwerke zu minimieren.
„Aber wir setzen auf Gas?“
… vlt. sind damit gesamteuropäische Backup-Strategien eingeplant und jede Umwelt-/Energie-/Wirtschaftsministerin bzw. -minister kommuniziert das nur für die jeweils eigene Zuständigkeit im jeweiligen Land?
… die d. Interkonnektoren (leistungsflussgesteuert) haben gesamt etwa 25-30GW in die Nachbarländer(?)
„Ausbauziele: Um die Klimaneutralität zu erreichen, wird in Szenarien für 2045 ein Ausbau auf bis zu 70 GW Interkonnektoren-Leistung in das europäische Ausland angestrebt.“
(Wie hat die Studie ‚Dunkelflaute‘ definiert?)
bspw. ein geplanter Interkonnektor zwischen Dahlem und Gramme (Belgien, Elia) wird (geplant) ca. 2038 in Betrieb genommen (NetzEP Strom 2037/2045, 1-2GW)
„Mit LNG betrieben sind Gaskraftwerke in der Gesamtrechnung nicht klimafreundlicher als Kohlekraftwerke.“
vlt. dazu interessant:
Windkraftanlagen auf Tankerschiffen (o. a. ‚Lastensegler‘) werden nicht so schnell auf den Ozeanen unterwegs sein (Anteil Schiffsweg: ca. 10-15% der GesamtprozessEmissionen) …
Bis ca. 2045 (als ca. 20 Jahreszeitraum des Vergleichs): Mit Methanleckagen über 3-4% ist LNG generell nicht emissionsunschädlicher als lokale Kohlenutzung.
(ein Ansatz)
Extraktion und Vorprozesse (Bohrungen, Ausfackeln von Überschussgasen, Methanleckagen an der Bohrung): ~15–30%
Verflüssigung (CO2-Anteil aus Elektrizität/Brennstoffanteil): ~20–25%
Transport (Schiffsweg, Wegstrecke u. Transportseffizienz): ~10–15%
Regasifizierung (lokale Pipelines): ~5–10%
Verfeuerung LNG (direkte CO2-Emissionen, vgl. mit Kohleverbrennung): ~40–50%
Summe: 90-130% (verglichen mit Kohlekraftwerksemissionen, ca.)(?)
reservekraftwerke braucht es, das versteh ich. nicht verstehen tu ich, dass man die mit energie betreiben will, welche importiert werden muss. unter reservekraftwerken versteh ich solche, auf welche im notfall garantiert zurückgegriffen werden kann und nicht abhängigkeiten von importen. warum nicht heimische kohle als notfallreserve, wie es beispielsweise auch china macht?
Stimme zu. Alleridngs ging es in dieser Studie nicht um Reservekraftwerke (bei denen es um die Netzstabilität geht), sondern um Kraftwerke, die Preisspitzen abfangen sollen (und das tun die aktuellen Reservekraftwerke nämlich nicht – sollen sie auch nicht). Wenn das Gasnetz inkl. Speicher gefüllt ist, kämen wir mit normalem Verbrauch etwa 3 Monate ohne Zufluss aus. D.h. wenn noch ein paar Leute auf Wärmepumpe umsteigen, reicht es in Zukunft für einen ganzen Winter. Da würde ich sagen: auch sicher genug. Natürlich, heimische Braunkohle wäre unabhängiger, aber die BK-Kraftwerke lassen sch nicht so gut dezentral verteilen – und zentrale Großkraftwerke sind eben auch anfällig, wenn man das unter Resilienzgesichtspunkten sieht.
Am besten: viel PV, Wind, E-Autos als Speicher, auf dem Land in jedem Häuschen ein Holzofen als Notreserve, bei jedem Ortsnetz-Trafo einen Batteriespeicher, bei den Firmen sowieso (um den vorhandenen Netzanschluss zu nutzen). Dann ist die Dunkelflaute zwar noch da, aber nicht mehr so schlimm… und ob es dann neue Gaskrfatwerke oder alte Kohlekraftwerke sind, ist vermutlich nicht tragisch. Die Kohlekraftwerke hätten wir aber ja schon. Und: 2035 ist schon in 9 Jahren… und in 2045 soll die netto-Null stehen.
Es ist richtig, dass Kohlekraftwerke deutlich träger regelbar sind als Gaskraftwerke. Nur wenn die Kohlekraftwerk mit Batteriespeicher kombiniert werden, dann können bei Dunkelflaute die Kohlekraftwerke die Batteriespeicher nachladen und die Batteriespeicher wiederum die Lastspitzen ausgleichen und dies über Wochen.
Eine Möglichkeit, die die Kapazität von Batteriespeichern erweitern könnte, sind E-Autos, die bidirektional laden können, d.h., dass sie sowohl Strom beziehen, z. B. zu Zeiten, zu in denen überschüssige Energie aus Erneuerbaren vorhanden ist, als auch unmittelbar in den Akkus gespeichert Enegie bereitstellen, und in’s Netz einspeisen können.
Natürlich müsste diese Technik hierzulande noch ausgebaut werden.
In einigen Ländern gibt es Projekte, die diese Technik anwenden.
Bei der z. Z. im Lande angemeldeten Anzahl von E-Fahrzeugen von ca. 2 Mio – mit steigender Tendenz – wäre die verfügbare zusätzliche Speicherkapazität, wenn 10% der Autoakkukapazität (Ann.: 5 KWH) genutzt würde:
2.000.000 × 5KWH = 10.000.000 KWH, also 10 GWH – immerhin.
Natürlich müssten entsprechende Anreize durch angemessene Vergütung dafür geschaffen werden.