Windenergie + Sonnenenergie + Biomasse + Speicherenergie =

Energiewende

Die Entscheidung, die Energieerzeugung der Industrie auf eine nicht CO2 emittierende Energieerzeugung umzubauen, wird den Energieverbrauch nicht reduzieren, sondern in Deutschland und Europa weiter erhöhen.

Die Energieerzeugung aus Erdöl und Erdgas wird langfristig nicht mehr benötigt. Die nun erforderliche elektrische Energie aus Windenergie, Solarenergie und Biomasse wird in Deutschland und in Europa erzeugt.

Aus erneuerbarer Energie erzeugter Strom schwankt stark in Abhängigkeit von der Sonneneinstrahlung sowie ungleichmäßiger Windverhältnisse, wobei die Biomasse eine relativ kleine, aber konstante Energiemenge liefert.

Die an jedem Tag erzeugte Energie muss immer höher sein als die an einem normalen Tag verbrauchte Energie.

Die nicht benötigte Energie eines Tages kann in Pumpspeicherwerken oder in Wasserstoffspeicher gespeichert werden.

Durch Hochdruckwetterlagen und geringer Sonneneinstrahlung im Winter ist die Energieerzeugung stark reduziert.

Deshalb muss über das Jahr gerechnet so viel Energie gespeichert werden, dass im Winter ein ausreichend großer Energievorrat vorhanden ist.

Durch den Bau von zusätzlichen Windrädern und Solaranlagen muss die erzeugte Energie deutlich erhöht werden.

Die Frage der Kosten für die Energiewende sollten unter anderem nicht nur durch den Aufbau von Windkraftwerken, Solarkraftwerken, Biomasse sowie den Aufbau von Pumpspeicherwerken und Wasserstoffanlagen bestimmt sein, sondern sie müssen auch mit den Erschließungskosten von zum Beispiel neuen Gasfeldern, neuen Pipelines und neuen Gaskraftwerken gegengerechnet werden.

Es dürfen auch die durch CO2 erzeugten Umweltschäden und die dadurch entstehenden Gesundheitskosten nicht vergessen werden.

Es gibt verschiedene Speichermöglichkeiten:

a. Batteriespeicher

b. Pumpspeicherwerke

c. Wasserstoffspeicher

d. Gasspeicher

e. Druckluftspeicher u. a.

Beispielhaft möchte ich einen Vergleich zwischen Batteriespeicher und Pumpspeicherwerk ziehen, die sich im großtechnischen Einsatz ähnlich darstellen.

a. Batteriespeicher

Batteriespeicher dienen als Primär-Reserve, weil sie innerhalb von 30 Sekunden verfügbar sind und dabei

unvorhersehbare Schwankungen ausgleichen und die angefragte Leistungen bereitstellen.

Die Batterien beinhalten unter anderem Lithium und Kobalt. Diese teuren Rohstoffe sind bei dem großen Bedarf an Batterien weltweit begehrt, wobei es zu Lieferengpässen kommen kann.

Die Lebensdauer einer Batterie beträgt 10 bis 20 Jahre, wobei die Ladekapazität durch häufige Lastwechsel im Laufe der Jahre stark abnimmt.

Die Batterien sind in Containern befestigt. Wegen der Brandgefahr müssen zwischen den Containern große Abstände eingehalten werden. Aus Gründen des Brandschutzes werden die Container nicht übereinandergestapelt, wodurch der Platzbedarf sehr groß wird.

Der Batteriespeicher zum Beispiel am Kraftwerk Schwarze Pumpe mit 50 MW installierte Leistung ist kein Speicher für große Energiemengen.

Für die Energiewende sind die Batteriespeicher zu klein, deshalb müssen wesentlich größere Speicher gebaut werden.

b. Pumpspeicherwerk

Das auf dieser Webseite vorgestellte Untertage Pumpspeicherwerk, Patent DE 10 2017 010 933 und das über Tage Pumpspeicherwerk, Patent DE 10 2019 003 203 sind für große Speichermengen wesentlich besser geeignet als die Batteriespeicher.

Die Pumpspeicherwerke können über das ganze Jahr gesehen, für die Zeit von Windflauten sowie für den Winter als auch für den Sommer große Energiemengen speichern und bevorraten. Alternative Energien zur weiteren Bevorratung, wie zum Beispiel für Wasserstoff, können in großen Industrieanlagen erzeugt werden. Durch die Pumpspeicherwerke wird eine sichere Versorgung für den Betrieb und für die Netzspannung bereitgestellt.

Die Anzahl der zu errichtenden Pumpspeicherwerke ist abhängig von der Geologie in den entsprechenden Landschaften und der über das ganze Jahr zu speichernde Energie. Die Pumpspeicherwerke könnten nahe an große Städte und somit näher am Verbraucher gebaut werden, um die Leistungsverluste so gering wie möglich zu halten.

Die Betriebszeit der Pumpspeicherwerke in Deutschland beträgt bisher 80 bis 100 Jahre. Im Gegensatz zu den Batteriespeichern haben die Pumpspeicherwerke eine 8 – 10- fach höhere Lebensdauer.

Ein einmal errichtetes Pumpspeicherwerk erwirtschaftet in seiner Betriebszeit eine konstante Dividende, abhängig von den politischen Rahmenbedingungen.

Durch die Abregelung von Windenergie und Sonnenenergie entsteht Ausfallarbeit. Die abgeregelte Energie könnte in Pumpspeicherwerke gespeichert werden

Im Jahr 2019 beträgt die Ausfallarbeit 6482 GWh/a.

Die Schätzung für die Entschädigungsansprüche beträgt 709,5 Mio. Euro.

Im ersten Halbjahr 2020 beträgt die Ausfallarbeit 3909 GWh/a.

Die Schätzung für die Entschädigungsansprüche beträgt 457 Mio. Euro.

Es ist sinnvoller, die Entschädigungsansprüche in den Bau von neuen Speichern zu investieren.

Zumal wenn man die Ausfallarbeit von 6482 GWh/a und 3909 GWh/a mit einem Erlös ca. 0,30 Cent KW/h berechnet.