Handlungsfeld E5.2: (Saisonale) Speicherung elektrischer Energie
Für den Inhalt verantwortlich: Hans Punzenberger
Mitarbeit: Christof Drexel
Status quo
Ausgangslage und Zielsetzung
Die saisonale Speicherung von elektrischer Energie wird nach heutigem Stand der Technik am wahrscheinlichsten in Form von Wasserstoff erfolgen: Sommerliche Überschüsse elektrischer Energie werden verwendet, um mittels Elektrolyse Wasserstoff zu erzeugen; die Rückverstromung im Winter erfolgt mit Hilfe von Brennstoffzellen oder Gasturbinen. Die Speicherung erfolgt kostengünstig in Salzkavernen [1], die aber nur in einigen wenigen Regionen Europas zu finden sind, etwa im Norden Deutschlands. Nach der Ausrollung des "European Hydrogen Backbone" [2] wäre es möglich, den in Vorarlberg produzierten Wasserstoff in das Netz einzuspeisen und im Winter wieder zu entnehmen. Alternativ hierzu kann für große Speichermengen auch die Errichtung von künstlichen Kavernen untersucht werden, um von der Ausrollung des Wasserstoffnetzes unabhängig zu sein. Als alternative Technologie kommt die sogenannte "Geo-Methanisierung" in Frage: Neben grünem Wasserstoff wird auch CO2 in unterirdische Hohlräume befördert; mit Hilfe von natürlichen Mikroorganismen entsteht daraus Methan. Dieses Methan könnte (mittels konventioneller GuD-Kraftwerke) im Winter zur Rückverstromung genutzt und das CO2 abgeschieden und im Kreis geführt werden. Aktuelles Forschungsprojekt: [3]
Die Abwärme der Umwandlungsprozesse kann jedenfalls für Raumheizungszwecke in Wärmenetzen genutzt werden. Ohne Berücksichtigung der - ökonomisch möglicherweise sinnvollen - Groß-Wärmespeicher steht gemäß Modellierung der Nettonull im Sommerhalbjahr eine Energiemenge von rund 650 GWh zur Verfügung, um Wasserstoff zu produzieren. die im Ausgangslage und Zielsetzung können erst nach der Modellierung der Energieversorgung formuliert werden, ebenso die restlichen Inhalte. Nach Abzug der Umwandlungsverluste verbleiben rund 450 GWh Wasserstoff, aus dem im Winter wiederum 225 GWh wertvoller Winterstrom werden könnten. Die Umwandlungsverluste im Winterhalbjahr (225 GWh) sind größtenteils in Wärmenetzen nutzbar.
Gesetze und Verordnungen, regional
Gesetze und Verordnungen, Bund und EU
Förderungen und Subventionen, regional
Förderungen und Subventionen, Bund und EU
Maßnahmen
Studie zur Ökonomie der saisonalen Speicherung in Vorarlberg durchführen (E5.2.1) vgl. 5.1.1
Aufgrund des Überangebots im Sommer und des potenziellen Mangels im Winter gilt die Sinnhaftigkeit von saisonaler Speicherung von elektrischer Energie als gesichert. Diese Speicherung ist aber teuer und sollte auf ein Minimum reduziert werden. Deshalb stellt sich die Frage, ob Groß-Wärmespeicher (eingebunden in Wärmenetze) ökonomisch attraktiver sind. Hierzu ist eine Studie zu beauftragen, um den Stand der Wissenschaft und der Technik auf die regionalen Verhältnisse Vorarlbergs umzulegen.
| Auftraggeber / Entscheidungsträger | Land Vorarlberg, illwerke VKW |
| Kostenelemente | Studie |
| Finanzierung | Land Vorarlberg, illwerke, Verein TUN. ... |
| Umsetzung durch | Uni / FH |
| Dauer | bis 2023 |
| Messung der Umsetzung | Studie liegt vor |
Auswirkungen der Umsetzung
...auf die Ökonomie
in Arbeit
...auf den Arbeitsmarkt
in Arbeit
Sonstige Auswirkungen
Co-Benefits
Reduktion externalisierter Kosten, Gesundheit, Lebensqualität, Versorgungssicherheit, Sozialkapital,...
Nachteilhafte Nebenwirkungen
Partizipation
Wie müssen die betroffenen Akteure miteinbezogen werden?