Die «Liechtensteinische Initiativgruppe für Energie Nachhaltigkeit» (LIGEN) zeigt für Liechtenstein einen klaren Weg zu klimaschonender Energieautarkie auf. Erreicht werden soll dies in der Kombination der Energielieferanten Sonne, Wind, Wasser und Biogas. Ein zentrales Element spielt bei der Energiewende die Energiespeicherung, die im Interview mit dem Experten Nikolaus von Seemann im Fokus steht.
Interview: Johannes Kaiser
Die «Liechtensteinische Initiativgruppe für Energie Nachhaltigkeit» beschäftigt sich sehr intensiv mit der Thematik Energiespeicherung. Weshalb ist dies für die LIGEN so wichtig?
Nikolaus von Seemann: Die LIGEN verfolgt das Ziel Liechtenstein bei der möglichst raschen Realisierung einer sicheren, kostengünstigen – d.h. günstiger als heute – und 100 Prozent CO2-neutralen Energielösung zu helfen. Da wir in unserem Land zu wenig stetig verfügbare Wasserkraft haben, müssen wir die Möglichkeiten der Photovoltaik (PV) sowie der Windenergie nutzen. Wer eine PV-Anlage bereits betreibt, weiss, dass sie von den 8‘760 Stunden eines Jahres nur ein gutes Viertel der Zeit Strom liefert. Wenn wir zusätzlich zur PV noch Windparks errichten, so können wir die produktive Zeitspanne verdreifachen.
Die beiden Technologien ergänzen sich zwar sehr gut, was ihr zeitliches Produktionsprofil betrifft, liefern jedoch manchmal zu viel, aber zu gewissen Zeiten leider auch zu wenig Energie. Es bleibt somit ein knappes Viertel der Zeit, in der wir keinen bzw. jedenfalls viel zu wenig Strom aus erneuerbaren Energiequellen produzieren können. Die zuvor produzierte «Überschussenergie» – z.B. an windigen, sonnigen Sommertagen – liesse sich jedoch speichern und zum Schliessen der angesprochenen Energielücken nutzen.
Was für Speichertechnologien gibt es denn, die für uns in Frage kommen könnten?
Da gibt es zunächst die Batteriespeicher. Sie sind vor allem dort interessant, wo quasi täglich Strom ein- und ausgespeichert werden kann. Diese Situation ergibt sich typischerweise beim Betrieb einer PV-Anlage. An einem sonnigen Tag produziert diese – vor allem im Sommerhalbjahr – um die Mittagszeit mehr Strom als man braucht. Dieser Überschuss lässt sich dann in einer Batterie speichern und am Abend bzw. in der Nacht mit einem Wirkungsgrad von rund 90 Prozent wieder nutzen. Am nächsten Tag ist die Batterie dann wieder leer und dasselbe Prozedere kann sich wiederholen.
«Wenn wir zusätzlich
zur PV noch Windparks
errichten, so können wir die produktive Zeitspanne
verdreifachen.»
Nikolaus von Seemann, LIGEN
Rechnet sich denn so ein Speicher für den Betreiber?
Ja, das wird er, wie man an einer einfachen Rechnung sehen kann. Die Rechnung dazu sieht grob überschlagen wie folgt aus: Eine Batterie kostet derzeit noch rund 500 CHF/kWh, wird jedoch gemäss Prognosen mittel- bis längerfristig auf 80 bis 100 CHF/kWh fallen. Unter Berücksichtigung ihrer Lebensdauer kommt man so auf Speicherkosten pro Tag und kWh von derzeit etwa 8 bis 10 Rappen – zukünftig etwa 2 Rappen. Wenn also zu Mittag ein Überschuss für 6 Rappen verkauft sowie in der Nacht für 20 Rappen Strom zurückgekauft wird, kommt man schlechter weg, als wenn der Überschuss für 2 bis 8 Rappen selbst gespeichert wird. Die Rechnung sieht noch besser aus, wenn die Batterie des Elektroautos verwendet wird, d.h. sogenanntes «bidirektionales Laden» als «Vehicle-to-Home» oder «Vehicle-to-Grid»-Variante.
Hat auch der staatliche Netzbetreiber einen Nutzen, wenn ein Privater bzw. eine Firma einen Batteriespeicher betreibt?
In Liechtenstein ist der Staat der Netzbetreiber und Garant einer Mindestvergütung von 6 Rappen/kWh für PV-Anlagenbetreiber. Als solcher profitiert er gleich mehrfach: Die Speicherung von Überschüssen entlastet das Netz (gleich an der Quelle), da zum Zeitpunkt des Überschusses einer Anlage mit hoher Wahrscheinlichkeit auch andere Anlagen Überschüsse aufweisen.
Die Einschätzung der Regierung, dass dies erst ab 2030 der Fall sein wird, teile ich nicht: -Bereits jetzt haben wir im Land ca. 50 Megawatt -(1 MW = 1 Million Watt) an PV-Leistung installiert. Bis 2030 werden es vermutlich mehr als 80 bis 100 MW sein. Dieser Produktionsleistung steht dann eine Nachfrage von durchschnittlich 50 MW gegenüber. Die Hälfte der Produktionsleistung könnte dann während mehrerer Stunden pro Tag nicht genutzt und wohl auch nicht für 6 Rappen/kWh international verkauft werden. Das würde bedeuten, dass die Regierung in diesen vorhersehbar häufigen Momenten draufzahlen würde. In unserem Nachbarland Österreich geht das so weit, dass manche Netzbetreiber sich weigern, überhaupt noch Solarstrom von Privaten zu vergüten.
Im umgekehrten Sinn entlastet die eigene Versorgung zu Zeiten von Dunkelflauten das Netz, da wiederum andere PV-Anlagen genau dann auch nichts produzieren und somit die Lieferung von Strom für den Netzbetreiber eine Herausforderung wird. Diese kann er oft nur durch eigene Speicher lösen, oder er löst sie – so wie heute – durch Rückgriff auf fossile Energiequellen, was unerwünscht ist und langfristig stets teurer werden wird.
Wo liegen die Grenzen der Batteriespeicher?
Ich möchte vor allem zwei Grenzbereiche nennen: Erstens: für den Batteriebetreiber rechnet es sich nicht, Strom für mehr als ein paar Tage einzuspeichern, da jeder Tag ein paar Rappen an Abschreibung kostet und der ausgespeicherte Strom somit irgendwann zu teuer werden würde. Speicherbedürfnisse über Wochen und Monate müssen infolgedessen anders gelöst werden.
Zweitens: Selbst wenn alle Dach-PV-Anlagebetreiber eine Batterie – in für sie sinnvoller Grösse – hätten sowie fast alle Autos beim bidirektionalen Laden in zumutbarer Weise mitmachen würden, dann würde dies immer noch nicht für unseren gesamten Speicherbedarf ausreichen. Dieser würde weiterhin um rund einen Faktor 10 darüberliegen.
Was für eine Lösung schlägt die LIGEN vor?
Wir schlagen vor, dass wir neben dezentralen Batteriespeichern sowie der Nutzung von bidirektionalem Laden zusätzlich eine Power-to-Gas-Anlage realisieren. Diese wandelt nicht-benötigten Überschussstrom in CO2-neutrales Erdgas um und speichert es über das bestehende Erdgasnetz. Bei Dunkelflauten produziert dann eine Gasturbine daraus wieder den benötigten Strom. Die jeweils entstehende Abwärme soll bestmöglich mittels dem Fernwärmenetz genutzt werden.
«Wir schlagen vor,
dass wir zusätzlich
zu den dezentralen Batteriespeichern sowie der Nutzung von bidirektionalem Laden zusätzlich eine Power-to-Gas-Anlage realisieren.»
Nikolaus von Seemann, (Dr. Ing. ETH, MBA) LIGEN
Energiespeicherung ist also ein Kernthema der Energiewende?
Dem kann man vollständig zustimmen. Unser Nachbarland Österreich weist bereits heute einen viel höheren Eigendeckungsgrad mit erneuerbaren Energieträgern auf und erlaubt uns daher einen Blick in die Zukunft. Die Aussagen der Netzbetreiber auf regionaler sowie überregionaler Ebene sind zum Thema Speicherung eindeutig:
«Der unverzügliche Ausbau von Speicherlösungen und Netzkapazitäten auf allen Ebenen des Energiesystems ist das Gebot der Stunde» (Zitat: Austrian Power Grid) und «Die effizienteste Speicherung von Strom wäre die Erzeugung von Wasserstoff oder Biomethan aus überschüssigem Sonnen- und Windstrom und die Einspeisung ins Gasnetz. Damit könnte man den Überschuss aus dem Sommer in die Mangellage des Winters mitnehmen» (Zitat: EVN – Energieversorgung Niederösterreich).
Das ist genau das, was LIGEN vorschlägt und was wir angesichts der erheblichen Planungs- und Vorlaufzeiten jetzt angehen sollten.
