Neue Gaskraftwerke sollen künftig Strom liefern, wenn Dunkelflaute herrscht, also wenn für erneuerbare Energien weder die Sonne scheint noch Wind weht. Die Kraftwerke sollen nicht nur Erdgas, sondern auch Wasserstoff verbrennen können. Dazu legte das Bundeswirtschaftsministerium einen Entwurf für ein neues Gesetz [externer Link] zur öffentlich geförderten Ausschreibung vor. An diesem Vorhaben gibt es von Seiten der Wissenschaft Kritik: zu teuer, technisch zu aufwendig – und es würden alternative und ergänzende Technologien ausgespart.
Neue Kraftwerke sollen vor Blackout durch Dunkelflauten schützen
Durch die Abschaltung der Kohlekraftwerke im Zuge des beschlossenen Kohleausstiegs bis 2038 und die Abschaltung der letzten Atomkraftwerke 2023 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 bestünde auch weitgehend Einigkeit.
Wasserstoff ist um ein Vielfaches teurer als Erdgas
Aber die Vorgabe, dass diese Kraftwerke H2-ready sein müssen, kritisiert Manuel Frondel: „Das ist viel zu teuer.“ Wasserstoff kostet derzeit etwa das Vierfache von Erdgas [externer Link]. Und nicht nur die Betriebskosten sind hoch, sondern auch die Baukosten, denn Wasserstoff ist schwieriger zu transportieren, zu lagern und zu verbrennen als Erdgas.
Aufwendige Technik für die Wasserstoffverbrennung
Man habe hohe technische Auflagen, meint der Experte für Energiesysteme Michael Sterner von der Ostbayerischen Technischen Hochschule in Regensburg: „Die Flammengeschwindigkeit ist anders, die Temperatur der Verbrennungsprozesse ist höher.“ Man müsse viel neue Technik, andere Brenner, andere Brennkammern, andere Rohrleitungssysteme einbauen. Das treibt die Kosten. Und bisher seien Gasturbinen für Wasserstoff erst im kleinen Maßstab, nur für ein, zwei Stunden, erprobt worden: „Es gab noch nie ein Gaskraftwerk, das zu hundert Prozent auf Wasserstoff länger gelaufen ist.“
Wasserstoffverbrennung: Weniger CO2, mehr Stickoxide
Hinzu komme, so Sterner, dass bei der Wasserstoffverbrennung gesundheitsschädliche Stickoxide entstehen. Damit Wasserstoff so sauber verbrennt, wie man es sich immer vorstellt, muss reiner Sauerstoff verwendet werden. In Kraftwerken würde jedoch Luft genommen. Der darin enthaltene Stickstoff führe dann zur Bildung von Stickoxiden. Daher sei eine aufwendige Abgasreinigung nötig, was ebenfalls die Kosten steigere.
Erdgas und Steinkohle – die bessere Alternative zu Wasserstoff?
Manuel 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.
Zudem seien die Dunkelflaute-Zeiten relativ kurz, die Emissionen würden daher nicht ins Gewicht fallen. Eine Studie des Mercator Forschungsinstituts und des Deutschen Instituts für Wirtschaftsforschung [externer Link] kommt zum Ergebnis, dass man mit drei bis acht Dunkelflaute-Tagen pro Jahr rechnen muss. Laut Deutschem Wetterdienst DWD [externer Link] gibt es kein „zunehmendes Risiko für die Windenergieerzeugung durch den Klimawandel“.
Grüner Wasserstoff ist ein knapper und teurer Rohstoff
Sowohl Frondel als auch Sterner sind der Meinung, dass grüner Wasserstoff – der nicht aus Erdgas, sondern unter Verwendung erneuerbarer Energien aus Wasser hergestellt wird – vorrangig der Industrie zugestanden werden müsse, die ohne diesen Rohstoff nicht CO2-frei produzieren kann, wie etwa der Stahlproduktion, Teilen der chemischen Industrie oder der Düngemittelherstellung. Der Investor von Erneuerbaren Energien, Liebreich Associates, stellt die Verwendung von Wasserstoff [externer Link] zur Stromerzeugung wegen ihrer Unwirtschaftlichkeit an die letzte Stelle.
Referentenentwurf berücksichtigt keine Speichertechnologien
Michael 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, „dadurch verspielen wir in Deutschland wieder Chancen, setzen uns auf Gaskraftwerke fest, wo wir gar nicht wissen, wo der Wasserstoff dafür überhaupt herkommt“.
Hochzeit von Wasserstoff und Kohlendioxid einfacher
Sterner preist als Alternative zudem die von ihm mitentwickelte Power-To-Gas-Technologie an [externer Link], 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.
