Alles hängt zusammen

15 Kilometer östlich von Hannover kann man sich die alte und die neue Stromwelt in Deutschland auf wenige Hundert Meter verdichtet anschauen. Direkt neben dem Kraftwerk Mehrum, das bei voller Auslastung 240 Tonnen Steinkohle am Tag verbrennt und damit 750 Megawatt Leistung erzielt, stehen etwa ein Dutzend Windräder, die sich heute ganz besonders schnell drehen. Der Wind, der hier genutzt wird, sorgt für den Strom der Zukunft, das Kraftwerk, das 2021 abgeschaltet werden soll, steht für die Energieversorgung der Vergangenheit – so heißt es zumindest überall, wenn man sich mit dem Thema oberflächlich beschäftigt. Spricht man mit Lennart Klüppel und Ingo Sonnenberg von TÜV NORD, relativiert sich das Bild. Der eine ist Sach­verständiger für die Lasten- und Sicherheitstechnik im Bereich Windenergie, der andere für die Dampf- und Druckerzeugung im Bereich Steinkohle-, Müll-, Braunkohle-, Gas- und Ölkessel. Die beiden Experten sagen, dass nicht alles so einfach ist, wie es scheint. Einblicke in die Zukunft der Energie.

Herr Klüppel, im Jahr 2019 wurde die Windenergie in Deutschland zum ersten Mal zum stärksten Stromerzeuger im Energiemix. Wird das aus Ihrer Sicht so weitergehen?

Lennart Klüppel (LK) Ja, der Anteil wird wachsen, allerdings nicht unendlich. Die Windenergie hat große Vorteile, sie ist regenerativ, und außer beim Bau der Anlagen entsteht kein CO₂-Ausstoß. Auf der anderen Seite ist sie aber auch fluktuativ – sie wird natürlich nur produziert, wenn der Wind weht. Deswegen müssen wir sie immer im Zusammenhang sehen.

Was meinen Sie damit?

LK Die Windräder alleine sind nicht grundlastfähig, können also nicht jederzeit eine vollständige Energieversorgung gewährleisten. Wenn es etwa nachts stark windet, kann viel Strom ins Netz gespeist werden, der dort aber von den privaten wie auch industriellen Abnehmern oft gar nicht benötigt wird. Andersherum kann es bei Flaute dazu kommen, dass zu wenig Strom etwa für die Industrie oder die privaten Abnehmer da ist. Das kann derzeit auch die Energie aus Photovoltaik- oder Biomasse-Anlagen nicht ausgleichen.

Was passiert in solchen Phasen?

Ingo Sonnenberg (IS) Momentan werden Windräder abgeschaltet, was aber nicht sonderlich effizient ist. Es gibt deswegen zwei Möglichkeiten: Wir müssen den Strom speichern oder eben dahin transportieren, wo er benötigt wird.

Wie ist dabei der Stand?

LK Bei den Netzen müsste es eine gesamteuropäische Lösung geben, die noch nicht in Sicht ist. Hoch- und Tiefdruckgebiete haben immer sehr große Ausmaße, was auch heißt, dass es immer irgendwo in Europa stürmt oder windstill ist. Energie müsste also über den gesamten Kontinent verschoben werden. Dafür bräuchten wir große Verbundnetze, die Schwankungen ausgleichen und Kapazitäten für alle bereithalten. Sie haben wiederum den Nachteil, dass es Verluste durch die Übertragung gibt. Auf der anderen Seite steht die Speicherung, für die an verschiedenen Ansätzen gearbeitet wird – etwa über Elektroautos, große Batterien oder Druckluftspeicher. Vielversprechend ist auch das Konzept Power-to-Gas.

» Ich halte es für sehr realistisch, dass wir in Deutschland bis 2050 komplett auf erneuerbare Energien umgestiegen sind. «

Was hat es damit auf sich?

LK Die Energie etwa aus der Windkraft kann mittels Elektrolyse für die Erzeugung von Wasserstoff genutzt werden. Dieser kann anschließend durch Zugabe von CO₂, das in Industrie­prozessen entsteht oder aus der Luft gewonnen wird, zu Gas methanisiert werden. Besonders interessant wäre es auch, wenn das benötigte CO₂ aus Gaskraftwerken stammen würde, in denen Methan verbrannt wird. Wir hätten so einen sehr nachhaltigen Kreislauf.

IS An dieser Stelle sieht man die Synergieeffekte. Wir nutzen den CO₂-Ausstoß und ­werden so ökologischer und auch effizienter. Das Gas, das dabei entsteht, kann wieder in die Erdgasnetze eingespeist und in den konventionellen Kraftwerken für die Strom- und Wärmeerzeugung genutzt werden. Wenn die Energie dafür aus erneuerbaren Quellen kommt, ist das auch gut fürs Klima.

Das klingt logisch. Ist die Technologie schon serienreif?

IS Sie wird in Pilot- und Forschungsanlagen getestet, aber noch lässt sich die Energie nicht kostengünstig genug umwandeln. Die Investitionen in eine Anlage amortisieren sich bisher nicht, weil es im Gegensatz zur Wind- oder Sonnenenergienutzung noch keine Subventionen gibt. Die Wissenschaft rät aber dazu, diese Form der Speicherung zu ­belohnen, allerdings ist die Politik noch nicht so weit. Über kurz oder lang muss das aber passieren, um das Speicherproblem der neuen Technologien zu lösen.

Herr Sonnenberg, Sie und Ihre Kollegen kennen die konventionellen Kraftwerke sehr gut. Wird es aus Ihrer Sicht funktionieren, diese in ein solches neues System einzubinden?

IS Ja, die Werke, die wir prüfen, können das. Sie werden übrigens auch ständig effizienter und geben viel weniger Schadstoffe ab als früher. Außerdem gibt es auch genügend Kapazität in den Gaskavernen, um den Brennstoff für Monate zu speichern. Und es macht technologisch keinen Unterschied, ob man Erdgas oder durch Wasserelektrolyse und unter Einsatz von Ökostrom gewonnenes Gas verbrennt. 

» Es macht technologisch keinen Unterschied, ob man Erdgas oder durch Wasserelektrolyse und unter Einsatz von Ökostrom gewonnenes Gas verbrennt. «

Momentan ist diese Lösung aber noch nicht in Sicht.

IS Nein, deswegen brauchen wir ja auch noch die konventionellen Kohle- oder Gaskraftwerke. Aber es ist sehr spannend, immer wieder über den Tellerrand zu blicken. Wir sind für die Zukunft sehr gut aufgestellt, haben eigene Teams für alle möglichen Technologien, auch für Speicherlösungen und hybride Netze.

LK Der Bereich Renewables von TÜV NORD entwickelt sich derzeit von einem TIC-Unternehmen hin zu TICCET, also Testing, Inspection, Certification, Consulting, Engineering und Training. Wir trennen die Bereiche allerdings komplett voneinander. Gleichzeitig ­beschäftigen wir uns alle mit neuen Technologien, indem wir Fachliteratur lesen, Tagungen besuchen oder uns mit den Kollegen aus den anderen Abteilungen austauschen. Auch wenn das für die tägliche Arbeit nicht immer eine direkte Wirkung hat: Wir arbeiten ja beide noch einige Jahre, so dass wir bestimmt noch große Umwälzungen mitbekommen werden.

Gibt es denn schon heute Anlagen, die es zu Beginn Ihrer Karriere nicht gab?

LK Es hat sich viel getan in den vergangenen Jahren. Ich hatte zum Beispiel neulich eine Hybridlösung vor mir: Die Energie, die ein Windrad erzeugte, wurde für den Betrieb eines angeschlossenen Pumpspeicherwerks genutzt. Es wurde also die Möglichkeit geschaffen, mit dem Überschuss an Windenergie das Wasser hinaufzupumpen, um es in der windstillen Zeit für die Erzeugung von Strom durch Wasserkraft zu nutzen, die eine Turbine antreibt.

Ist das bei Ihnen genauso, Herr Sonnenberg?

IS Wir konzentrieren uns vornehmlich auf die Ist-Anlagen, müssen aber sehr flexibel sein. Auch, weil die Politik uns Vorgaben macht, die manchmal schnell wechseln können. Wir hatten zum Beispiel ein Kraftwerk in der Prüfung, dessen Betrieb bis 2030 verlängert worden war, dann wurden Millionen in die Erneuerung der Anlagen investiert, und ein Jahr später wurde es abgestellt. Die Unsicherheiten sind dabei sehr groß.