Chancen und Möglichkeiten virtueller Kraftwerke

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Chancen und Möglichkeiten virtueller Kraftwerke

Bereits seit mehreren Jahren steht die Kraftwerkslandschaft in Deutschland vor einem gewissen Wandel. Einerseits wurde bereits der Ausstieg aus der Nutzung von Atomenergie beschlossen, andererseits soll auch der Anteil an Braunkohlekraftwerken und Steinkohlekraftwerken deutlich gesenkt werden. Zeitgleich wird die Nutzung von erneuerbaren Energien durch die Bundesregierung gesetzlich gefördert.[1]

Dieser Wandel in der Kraftwerkslandschaft führt in gewissem Umfang auch zu der Notwendigkeit, die Leistung der Atom- und Kohlekraftwerke anderweitig zu ersetzen. Hierfür sind signifikante Investitionen von mehreren Milliarden Euro auf dem Gebiet der Bundesrepublik Deutschland notwendig.

Bei dem zukünftigen Energiemix müssen neben finanziellen auch geplante klimapolitische Aspekte berücksichtigt werden. Einerseits soll erreicht werden, dass der Verbrauch in Haushalten, aber auch in Unternehmen stetig gesenkt wird, andererseits die Stromerzeugung auch emissionsärmer und wenn möglich sogar emissionsfrei erfolgt. Aktuell entfällt von den energiebedingten CO2-Emissionen ein Anteil von 306 Millionen Tonnen auf die Stromerzeugung. Diese Emissionen ergeben sich insbesondere aus der Verbrennung von Braun- und Steinkohle.[2]

Dennoch können alleine durch die Abschaltung der Kernkraftwerke die festgelegten Klimaschutzziele nicht erreicht werden. Auch die Effizienzsteigerung in den Kohlekraftwerken in den vergangenen Jahren trägt hierzu auch nur in einem geringen Umfang bei. Entsprechend bietet es sich an, einen erhöhten Fokus auf die dezentrale Energieversorgung zu legen, beispielsweise unter Nutzung von Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen, die mit Abfällen aus Sägewerken oder Biogas betrieben werden können.[3]

Die Bedeutung von virtuellen Kraftwerken wird mit zunehmender Verbreitung von kleinen Anlagen zur Energieerzeugung wie beispielsweise Mini-BHKWs stetig zunehmen. Hierbei muss es den Beteiligten gelingen, ein großes Volumen beispielsweise von mehr als 500 MW zu erreichen, um in den Wettbewerb mit konventionellen Kraftwerken zu treten. Die Verminderung der Transportwege kann sich entsprechend auch positiv auf die Emissionen auswirken. Dennoch ist zum aktuellen Zeitpunkt noch nicht absehbar, wann konventionelle Kraftwerke, die die Grund- und Mittellast bereitstellen, vollständig ersetzt werden können.[4]

Auch wenn heutzutage immer mehr Windkraftanlagen auf dem Land und in Zukunft auch zunehmend auf See errichtet werden, ergeben sich gewisse Problematiken. Denn diese sind abhängig von dem jeweiligen Windniveau und unterliegen somit einer hohen Volatilität hinsichtlich ihres Einspeiseverhaltens. Daher wird auch in Zukunft die Nachfrage nach regelbaren Anlagen zur Energieerzeugung steigen. Anlagen, die eine geringere Regelfähigkeit aufweisen, können mitunter auch zu Störungen im Übertragungsnetz führen. Daher müssen diese Anlagen auch im nicht optimalen Teillastbereich laufen, was auch zu erhöhten Verschleißerscheinungen an der Anlage führen kann.[5]

Aber auch die eingesetzte Technologie beeinflusst die CO2-Emissionen. Beispielsweise können in Abhängigkeit von dem jeweils genutzten Heizkessel bei kleinen Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen Einsparungen von 22% bis 31 % bei den CO2-Emissionen im Vergleich zum normalen Heizkessel und in Bezug auf elektrische Energie aus dem öffentlichen Stromnetz erreicht werden.[6]

 

[1] Vgl. Hecker, W., Lau, C., Müller, A. (Hrsg.) (2015) Zukunftsorientierte Unternehmenssteuerung in der Energiewirtschaft, S. 221ff.

[2] Vgl. Umweltbundesamt (o. J.) Emissionsquellen.

[3] Vgl. Kahl, W., Schmidtchen, M. (2013) Kommunaler Klimaschutz durch Erneuerbare Energien, S. 54.

[4] Vgl. Arndt, U., Roon, von S., Wagner, U. (2006) Virtuelle Kraftwerke: Theorie oder Realität, S.54.

[5] Vgl. Kaltschmitt, M., Wiese, A., Streicher, W. (Hrsg.) (2003) Erneuerbare Energien: Systemtechnik, Wirtschaftlichkeit, Umweltaspekte, 3. Auflage, S. 307ff.

[6] Vgl. Roon, von S. (o. J.) Mikro-KWK und virtuelle Kraftwerke, S. 6.

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