Mit seinen jährlich rund acht Terawattstunden liefert das KKW Gösgen normalerweise mehr als ein Zehntel des hiesigen Stromverbrauchs – und das vor allem auch im Winter.
KKW Gösgen
Mit seinen jährlich rund acht Terawattstunden liefert das KKW Gösgen normalerweise mehr als ein Zehntel des hiesigen Stromverbrauchs – und das vor allem auch im Winter. Fehlt diese Grundlast, steigt die Abhängigkeit von Importen, insbesondere in den kalten Monaten mit dem höheren Heizbedarf.
So entsteht jeweils eine «Winterlücke». Solarzellen und Wind liefern im Sommer mehr Strom als im Winter. Auch die Wasserkraft ist saisonal geprägt – viel Schmelzwasser im Frühsommer, wenig Zufluss im Winter.
Zwischenspeicher für die Überschüsse
Langfristig Abhilfe verschaffen könnten Zwischenspeicher für die Überschüsse aus erneuerbaren Quellen. Ob Wasserstoff, synthetisches Gas oder Ammoniak: Die Lösungen sind vorhanden, ihre Umsetzung steckt aber noch in den Kinderschuhen.
Nachfolgend eine Übersicht über Varianten und Konzepte zur langfristigen Speicherung von Strom, an denen geforscht wird, um die Sommerüberschüsse in die verbrauchsstarken Wintermonate zu verschieben.
Power-to-Gas
Power-to-Gas gilt bei Experten als derzeit realistischster Ansatz. Überschüssige Elektrizität wird genutzt, um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten. Der Wasserstoff kann in Drucktanks, Kavernen oder über das bestehende Gasnetz gespeichert werden. Später wird er in Brennstoffzellen oder Gaskraftwerken wieder zu Strom.
Der Nachteil liegt im geringen Wirkungsgrad: Von der eingesetzten Elektrizität bleiben bei der Rückverstromung oft nur rund 35 Prozent übrig. Dennoch sehen viele Experten in Wasserstoff den Schlüssel, um die Sommerüberschüsse in den Winter zu retten.
Power-to-Methan
Ein verwandtes Konzept ist Power-to-Methan. Hier wird Wasserstoff mit CO2 zu synthetischem Erdgas umgewandelt, das problemlos in das vorhandene Erdgasnetz eingespeist und während Monaten oder gar Jahren gespeichert werden kann. Der Wirkungsgrad ist allerdings noch geringer als beim reinen Wasserstoff, was die Technologie verteuert.
Neue chemische Speicher
Neben Gasen wird auch an anderen chemischen Speichern geforscht. Ammoniak könnte künftig eine tragende Rolle spielen. Aus Wasserstoff und Stickstoff hergestellt, ist er leichter transportier- und lagerbar als Wasserstoff. In Japan und Australien laufen erste Pilotprojekte, in denen Ammoniak in Kraftwerken direkt verbrannt oder wieder in Wasserstoff zurückverwandelt wird. Auch Methanol und andere synthetische Flüssigkraftstoffe sind im Gespräch.
Druckluftspeicher
Eine weitere Option sind Druckluftspeicher. Dabei wird überschüssiger Strom genutzt, um Luft in unterirdische Kavernen oder Druckbehälter zu komprimieren. Bei Bedarf wird die gespeicherte Luft wieder entspannt und treibt Turbinen zur Stromerzeugung an. Diese Speicher können grosse Energiemengen über Wochen bis Monate bereitstellen und sind damit grundsätzlich saisonal einsetzbar.
Allerdings sind geeignete Standorte selten, der Wirkungsgrad ist vergleichsweise tief und das System erfordert aufwendige Infrastruktur. Trotzdem gelten Druckluftspeicher als vielversprechende Ergänzung zu Wasserstoff- und Methanspeichern.
Wärme als Speicher
Langfristige Speicher müssen wie gezeigt nicht immer Strom speichern. Auch Wärmespeicher können helfen, saisonale Lücken abzufedern. In Dänemark existieren bereits riesige Erdbecken, die im Sommer mit Solarwärme aufgeheizt werden und im Winter ganze Stadtviertel mit Fernwärme versorgen. Solche Speicher sind vergleichsweise günstig und sehr effizient. Sie ersetzen zwar keinen Winterstrom, entlasten aber das Netz, indem sie den Heizbedarf vom Strommarkt abkoppeln.
Ebenfalls erforscht werden thermochemische Speicher, die Energie in reversiblen chemischen Reaktionen ablegen, etwa durch die Umwandlung von Metalloxiden oder Salzen. Hier sind die Wirkungsgrade hoch, und die Speicherverluste über Monate sind gering. Noch handelt es sich allerdings um Labortechnologien.
Biologische Speicher
Auch an biologischen Wegen – etwa durch Umwandlung von Stromüberschüssen in Biomasse – wird geforscht. Hier geht es bislang eher um Visionen als um marktreife Technologien.
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