Wirtschaftsministerin Reiche will Gaskraftwerke bauen lassen, um Lücken bei der Stromversorgung zu schließen. Die sollen auch Wasserstoff verbrennen können. Doch Forschende plädieren für andere Technologien.
Die Bundesregierung will neue Gaskraftwerke bauen, um Stromlücken zu schließen, wenn Sonne und Wind ausfallen – die gefürchtete Dunkelflaute. Das Bundeswirtschaftsministerium veröffentlichte einen Entwurf für ein neues Gesetz zum Bau neuer Gaskraftwerke. Diese sollen nicht nur Erdgas, sondern auch Wasserstoff verbrennen können, also „H2-ready“ sein.
Daran gibt es von Seiten der Wissenschaft Kritik: zu teuer, technisch aufwendig, und es würden alternative und ergänzende Technologien ausgespart.
Dunkelflaute: Warum Back-up-Kraftwerke nötig sind
Weil die Kohlekraftwerke bis 2038 abgeschaltet werden und die letzten Atomkraftwerke bereits 2023 vom Netz gingen, sei es nötig, zusätzliche Kraftwerke zu bauen, um bei Dunkelflauten die Versorgungssicherheit zu gewährleisten, meint der Ökonom Manuel Frondel vom RWI-Leibniz-Institut für Wirtschaftsforschung in Essen: „Die Stromfrequenz muss auf 50 Hertz stabilisiert werden, dafür brauchen wir konventionelle Kraftwerke.“ Darüber bestehe auch weitgehend Einigkeit.
Aber Frondel befürchtet, dass das teuer werden könnte. Grund sei die Vorgabe, dass diese Kraftwerke „H2-ready“ sein müssen. Wasserstoff kostet derzeit etwa das Vierfache von Erdgas. Und nicht nur die Betriebskosten sind hoch, sondern auch die Baukosten. Denn die Lagerung, der Transport und die Verbrennung von Wasserstoff sind schwieriger als die von Erdgas.
Hohe technische Auflagen
Man habe hohe technische Auflagen, meint Michael Sterner, Experte für Energiesysteme an der Ostbayerischen Technischen Hochschule in Regensburg: „Die Flammengeschwindigkeit ist anders, die Temperatur der Verbrennungsprozesse ist höher.“ Man müsste viel neue Technik, andere Brenner, andere Brennkammern und andere Rohrleitungssysteme einbauen. Das treibe die Kosten in die Höhe.
Und bisher seien Gasturbinen für Wasserstoff erst im kleinen Maßstab – nur für ein, zwei Stunden – erprobt worden: „Es gab noch nie ein Gaskraftwerk, das länger zu 100 Prozent auf Wasserstoff gelaufen ist.“
Wasserstoffverbrennung erzeugt giftige Stickoxide
Hinzu komme, so Sterner, dass bei der Wasserstoffverbrennung gesundheitsschädliche Stickoxide entstehen. Damit Wasserstoff so sauber verbrennt, wie man es sich immer vorstellt, müsse reiner Sauerstoff verwendet werden.
In Kraftwerken würde stattdessen aber Luft genommen, die auch Stickstoff enthält. Der führe dann zur Bildung von Stickoxiden. Daher sei eine aufwendige Abgasreinigung nötig, was ebenfalls die Kosten steigere.
Erdgas und Steinkohle als günstige Alternativen
Energieökonom Frondel schlägt vor, konventionelle, günstigere Erdgas-Kraftwerke zu bauen. Selbst Steinkohle sei zur Überbrückung der Dunkelflauten sinnvoll. Die dadurch während der Dunkelflauten entstehenden CO2-Emissionen würden durch den EU-weiten Emissionshandel ausgeglichen, sagt er. Zudem seien die Dunkelflaute-Tage relativ kurz, die Emissionen würden daher ihm zufolge nicht ins Gewicht fallen.
Eine Studie des Mercator Forschungsinstituts und des Deutschen Instituts für Wirtschaftsforschung kommt zu dem Ergebnis, dass man mit drei bis acht Dunkelflaute-Tagen im Jahr rechnen müsse. Laut Deutschem Wetterdienst DWD gibt es kein „zunehmendes Risiko für die Windenergieerzeugung durch den Klimawandel“.
Grüner Wasserstoff ist ein teures, knappes Gut
Sowohl Frondel als auch Sterner sind der Meinung: Grüner Wasserstoff – also solcher, der aus Erneuerbaren Energien statt aus Erdgas erzeugt wird – müsse vorrangig der Industrie zugestanden werden. Denn diese könne ohne diesen Rohstoff nicht CO2-frei produzieren, wie etwa in der Stahlproduktion, Teilen der chemischen Industrie oder der Düngemittelherstellung.
Vor fünf Jahren veröffentlichte der in der Branche der Erneuerbaren Energien einflussreiche Investor Michael Liebreich, der früher auch die Vereinten Nationen und die britische Regierung beriet, seine „H2-Leiter“. Darin stellt er die Verwendung von Wasserstoff zur Stromerzeugung wegen ihrer Unwirtschaftlichkeit an die letzte Stelle und priorisiert ebenfalls den industriellen Einsatz.
Keine Berücksichtigung von Energiespeichern
Energieexperte Sterner empört sich vor allem darüber, dass der Gesetzesentwurf Techniken wie Batterie- oder Pumpspeicher ausklammere. Es sei „pervers – wir haben heute schon Batteriespeicher, die drei bis vier Gigawatt speichern können.“ Die seien alle ohne Steuergelder errichtet.
Und es gebe Netzanfragen für weitere 500 Gigawatt Speicher. Wenn nur zehn Prozent davon realisiert würden, würde das die jetzt im Referentenentwurf ausgeschriebene Kraftwerksleistung von elf Gigawatt übertreffen, sagt er. „Dadurch verspielen wir in Deutschland wieder Chancen, legen uns auf Gaskraftwerke fest, obwohl wir gar nicht wissen, wo der Wasserstoff überhaupt herkommt.“
Verheiraten von Wasserstoff und Kohlendioxid
Sterner preist als Alternative zudem die von ihm mitentwickelte Power-To-Gas-Technologie an, bei der grüner Wasserstoff mit CO2, etwa aus Biogasanlagen, verbunden wird: „Wir verheiraten Wasserstoff mit CO2. Heraus kommt grünes Methan, letztlich Erdgas. Und dafür ist alles da – die Gaskraftwerke, die Speicher, die Gasnetze – und kann sofort genutzt werden.“ Teure Investitionen in wasserstofffähige Gaskraftwerke würden dadurch überflüssig.
