Stromnetz und Verkehrssektor wachsen zusammen

Laut einer VDE-Studie bieten neue Speichertechnologien große Chancen für Umwelt, Autobranche und Energieversorgung.

Die Bundesregierung plant einen massiven Ausbau erneuerbarer Energien, die bis zum Jahr 2020 einen Anteil von bis zu 40 Prozent an der Stromversorgung erreichen sollen. Die vorhandene Infrastruktur ist aber derzeit nicht für große Mengen unregelmäßig eingespeiste Energie ausgelegt. Deshalb ist eine ausreichende Speicherkapazität notwendig, andernfalls muss die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien zeitweise gedrosselt werden, um die Stabilität der Netze zu gewährleisten.

Nach einer aktuellen VDE-Studie bieten große stationäre Wasserstoffspeicher ein großes Potenzial für die Aufnahme von Stromüberschüssen bei hohem Angebot elektrischer Energie aus erneuerbaren Quellen. Dieser Wasserstoff könnte dann entweder bei Bedarf wieder rückverstromt oder aber in Hybrid-Elektrofahrzeugen für mehr Reichweite eingesetzt werden.

E-Autos könnten bei einem Großteil der jährlich mehr als 60 Mrd. Autofahrten in Deutschland Benziner und Diesel ersetzen und damit Bestandteil des Stromnetzes werden. Damit würden Energienetz und Verkehrssektor zusammenwachsen, Wind- und regenerative Energien effizient genutzt und der CO2-Ausstoß verringert werden, so die Prognose der VDE-Studie "Energiespeicher in Stromversorgungssystemen: Trends, Perspektiven, Chancen". In ihr zeigt der VDE, wie Speicher zur Integration erneuerbarer Energien beitragen können, welche Entwicklungspotenziale diese Technologie für den Standort Deutschland bietet und wie viel Speicherung kostet.

Schlüsseltechnologie für Elektrofahrzeuge

Der Reiz einer umweltfreundlichen und importunabhängigen Energieversorgung wird zu einem Umdenken im Verkehrssektor führen. Der VDE prognostiziert, dass Elektrofahrzeuge das traditionelle Auto sukzessive ablösen werden. Als schnell umsetzbare Lösung bieten sich Plug-in-Hybridfahrzeuge an, die zum Laden der Batterie ans Netz angeschlossen werden können und zusätzlich noch über einen Verbrennungsmotor verfügen. Aufgrund hoher Energiedichte und Effizienz favorisieren die VDE-Experten hierbei die Lithium-Ionen-Batterie.

Steigt der Anteil von Fahrzeugen mit Elektroantrieb, nimmt auch der Bedarf an mobilen Energiespeichern zu. Um den Verbrauch fossiler Energieträger weiter zu reduzieren, wird langfristig das Brennstoffzellen-Hybridfahrzeug, also die Kombination von Batterie und Wasserstoff, genutzt in Brennstoffzellen, favorisiert. Der Einsatz von Batterien hat gegenüber Wasserstoff den großen Vorteil, dass der aus erneuerbaren Energien gewonnene Strom besser genutzt wird. So könnte im Stadtverkehr sehr effizient mit der Batterie gefahren und damit bereits der größte Teil der täglich gefahrenen Kilometer abgedeckt werden.

Zusätzlich würde Wasserstoff in Kombination mit Brennstoffzellen für die Langstrecke das Handicap der relativ geringen Reichweite von reinen Batteriefahrzeugen auch umweltfreundlich lösen. Speichersysteme im Verkehr eröffnen damit attraktive Potenziale zur Entkopplung von Stromerzeugung und -bedarf. Damit ergeben sich auch Synergien für das Netz.

Markteinführung erfordert Infrastruktur

Noch scheitert die flächendeckende Einführung des Brennstoffzellen-Hybridfahrzeugs an der fehlenden Infrastruktur für die Betankung mit Wasserstoff. Ein Übergang zu Wasserstoff erfordert eine Kooperation von Energie- und Kraftstoffversorgern sowie der Fahrzeugindustrie. Um einen Kaufanreiz für die Bürger zu schaffen, muss die flächendeckende Versorgung mit Wasserstoff als Kraftstoff gewährleistet sein.

Das hohe Risiko der Anfangsinvestitionen, insbesondere für die Tankstellen, muss dabei durch die öffentliche Hand abgesichert werden. Die VDE-Studie geht davon aus, dass Synergien mit den großen stationären Wasserstoffspeichern die Markteinführung beschleunigen werden.