Kohlekraftwerke länger nutzen anstatt Gaskraftwerke bauen?

Energiewende - Moderiert
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Meine Vermutung warum man das nicht in Betracht gezogen hat sind zwei Gründe:

  1. Das niemand auf dem Schirm hatte wie günstig Batteriespeicher geworden sind. Bzw. vermutlich in Zukunft noch werden, wenn die Scalen Effekte bei Natrium-Ionen Akkus auch zuschlagen.
    Einzige alternative zum Kohleausstieg war deswegen nur Erdgas.

  2. Als die alte Bundesregierung nach zähen Verhandlungen mit Brüssel das OK bekommen hatte gingen dem ja jahrelange Verhandlungen voraus und das Kohleausstiegsgesetz war da. Dementsprechend wurde das Szenario direkt wieder verworfen.

Meiner Meinung nach finde ich die Idee Kohlekraftwerke für 3-6 Wochen (nicht am Stück) Dunkelflaute vorzuhalten auch ökonomisch gesehen eine gute Idee:

Ich kenne die Zahlen nicht genau, die Vermutung meinerseits ist aber, dass ein "altes" Kohlekraftwerk über den Sommer einzumotten, in Reserve zu halten und dann im Winter wenn nötig zu betreiben.
Deutlich billiger ist wie in neues Gaskraftwerk zu bauen und das auch nur im Winter zu betreiben.

Und ich behaupte auch, dass wenn wir weiter PV und verstärkt Speicher zubauen.
Wir genug Speicher haben um:

  1. Wir im Sommer den Mittagspeak in Akkus wegspeichern
  2. den Abendpeak und Morgenpeak aus Akkus decken können

Diese Speicher werden dann in Winter Windstrom speichern können.

Und was manche vlt. als Kontroverse These ansehen könnten:
Zur Dunkelflaute wenn die Kohlenkraftwerke anspringen dort genauso verwendet werden um Kohlestrom vor allem Nachts und bedingt Mittags zu speichern. Das hätte zur Folge, dass man eigentlich so gut wie keine Gaskraftwerke mehr zum Lastspitzen abfangen braucht.

Wenn man das noch kombiniert mit der Flexibilisierung von Biogas Anlagen, dann könnte das klappen.

Was meint ihr, gibt es wie vom TE schon angefragt Gründe?

Würde ich aber unbedingt differenzieren zwischen technischen, ökonomischen und politischen.

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Auf dem eigenen Dach ja, lokal ja.

Aber doch noch Deutschlandweit bzw. im Idealfall sogar Verbundnetzweit.

Und wir reden hier in dem Kontext ja aktuell über Minimum Deutschlandweit, da haben wir selbst im Winter fast immer über 5 GW solar. Klar werden die paar Stunden Sonnenschein nicht von alleine die Dunkelflaute lösen, aber wirkt sich auf den Redispatch und Backupkraftwerke anschmeißen ja durchaus aus, die deswegen weniger laufen müssen.

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Ja klar, wie viele Tage pro Jahr sind das? Immer so Punktuelle extreme Zustände, die nicht Deutschlandweit gleichzeitig auftreten.

So lange es politisch nicht gewollt ist, ist es egal was technisch oder ökonomisch das beste ist.

So wie die Wähler derzeit so entscheiden, wird noch mehr durch Ideologie getrieben werden in Zukunft.

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Das ist aber doch für die Diskussion hier in dem am meisten technisch, bedingt ökonomisch und eben nicht politisch motivierten Forum nicht von Relevanz.

Ich vergleiche das gerne mit Victron vs. Deye, manche mögen Deye aus "politischen" Gründen (China) nicht trotzdem darf man sich ja gerne drüber austauschen und unterhalten weil es eine technisch gesehen valide Option ist.

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Das spielt doch im europäischen Netz, oder auch im deutschen Teil des Netzes, keine Rolle. Die Leistung muss exakt genau dann zur Verfügung stehen wenn sie gebraucht wird. Und es kann halt nunmal auch vorkommen dass sich die Dunkelflaute über mehrere Tage hinzieht, wie im ich meine November oder Dezember 2024 ganze 9 Tage. Wie viel Batteriespeicher soll denn dazu bitte installiert sein um das abzufangen? Oder soll die energieintensive Indstrie dann einfach mal ein paar Tage Pause machen?

Genau da setzen auch immer wieder die Täuschungsmanöver der BNA an indem sie behaupten, dank des SAIDI Wertes sei das deutsche Stromnetz so ausfallsicher wie nie. Da sprechen die aktuellen Zahlen an Redispatch aber eine ganz andere Sprache.

Im Gegenzug stehen die Windräder bei stürmischem Wetter still weil sie ihren Saft nicht los werden, statt mit diesem Überschuss z.B. Power2Gas zu betreiben und den Überschuss damit für flauten zu speichern. Warum kein Power2Gas an der Stelle? Weils vielleicht nur 3% statt 6% Rendite bringt? Wobei ich mir da gerade selbst ein Bein stelle :sweat_smile: Power2Gas würde ja auch Gaskraftwerke benötigen um den Speicherinhalt wieder zu verstromen…

Da stimme ich zu. Allerdings kann dann das Thema ja eigentlich auch gleich geschlossen werden da die derzeitige Energiewende mehr als an nur einer Stelle beweist dass sie weder technisch- noch ökonomisch sinnvoll und fair sondern ausschließlich zu wirtschaftlichen Vorteilen (von welchen Personen, Gewerken usw. auch immer) durchgeboxt wird. Will damit sagen, wenn Gaskathi durch welche Einflüsse auch immer, Gaskraftwerke durchboxt (wenn auch derzeit wesentlich weniger als eigentlich nötig) was nützt dann die Diskussion über wirtschaftlich sinnvollere Lösungen? Das ist im Grunde zum Abdriften in die politische Diskussion verdammt.

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Zu den Kraftwerken im Rheinland gibt es eine konkrete Planung für den möglichen Betrieb als Reserve Kraftwerke:

“Die gegebenenfalls erforderliche Kohle kann im Bedarfsfall während des nach 2030 noch laufenden Rekultivierungsbetriebs des Tagebaus Garzweiler für einen begrenzten, mehrjährigen Zeitraum noch zu Verfügung gestellt werden, ohne dass sich die Wiedernutzbarmachung verändert.”

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100% Wasserstoff geht ja mit den neuen H2 Ready.

Davon werden aber nur 10%(?) gebaut werden und die anderen mit "normalen" Gas.

"Normale Gaskraftwerke" können wohl bis zu 15% h2 Beimischung verbrennen.

Also, der Speck ist bei mehr Erneuerbaren Energien und Netzausbau zu finden. Womit genau man den deutschen Angst vor "der Dunkelflaute" nimmt...?

H2 kann den herkömmlichen Gasnetz bis zu einem bestimmten Prozentsatz beigemischt werden.

Aber wir haben weder den Überschuss noch die Kapazitäten zur Erzeugung dessen was wir brächten.

Mehr Windkraft, mehr Netze und bessere Verbindungen auf der StromAutobahn in Europa.
Das hilft auch bei örtlicher Windstille im Winter.

Zum Thema:

Zum Angst nehmen könnten die alten Kohlekraftwerke reichen.

Technologisch sind Gaskraftwerke flexibler und können wohl sehr schnell reagieren.
Wir lange wir sie noch brauchen?
Bis die Stromnetze ausgebaut sind oder wir flexiblere Preiszonen haben?

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Was auch absurd wäre. Wieso sollte man auf Wasserstoff setzen? Die Leitungen sind für Erdgas gedacht, die Kraftwerke, die Speicher. Zur Not kann man das komprimieren und speichern.

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"Erdgas" ist bereits sehr divers.

In Deutschland verwendetes H-Erdgas aus den GUS-Staaten besteht aus circa 98 % Methan, 1 % weiteren Alkanen (Ethan, Propan, Butan, Pentan) und 1 % Inertgasen. H-Erdgas aus der Nordsee besteht aus circa 89 % Methan, 8 % weiteren Alkanen und 3 % Inertgasen. L-Erdgas aus den Niederlanden und Norddeutschland[13] besteht aus etwa 85 % Methan, 4 % weiteren Alkanen und 11 % Inertgasen.

(Erdgas – Wikipedia

Nachtrag
Das Beimengen von Wasserstoff ist in Zukunft bei Überschüssen aufgrund hoher Mengen regenerativer Energien eine Möglichkeit der Langzeitspeicherung.

Ein Gedankenspiel

Bei 25 Mrd m³ unseres Gasnetzes mit Speichern, entsprächen 15% = 3,6 Mrd m³, was bei Wasserstoff 10,8(?) Terawattstunden (TWh) entsprechen soll.

Bei einer Effizienz von 66% waren das ca 15TWh Strom die wir in Zukunft mit Hydrolyseuren aus dem Überschuss an EE im Gasnetz speichern könnten.

Bei Rückverstromung sinkt der GesamtWirkungsgrad auf 30-40%.

Mit einer Wärmepumpe den rückverstromten Strom (5 TWh) zu Wärme umzuwandeln würde die Effizienz wieder auf min. 60 bis 150% anheben und 10 bis 25 TWh Wärme bedeuten.

An Spitzentagen werden wohl momentan 1,5 TWh thermische Energie pro Tag verheizt.

Also ca 7-17 Tage Spitzenlast. (rechnerisch und nur grob und stark vereinfacht!)

Und die Speicher müßte man nur abrufen wenn kein Wind weht.

Das wäre H2 im Gasnetz in Verbindung mit dem Stromnetz.

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Schon möglich, dass es aus dem Blickwinkel von Vattenfall in Kombination mit der Entschädigung die wirtschaftlich richtige Entscheidung war. Der andere Blickwinkel ist, was es gesellschaftlich kostet, stattdessen für Milliarden neue Gaskraftwerke zu bauen, die vielleicht nicht in dieser Stückzahl nötig wären, hätte man dieses Kohlekraftwerk weiter betrieben.

Ressourcenverschwendung ist auch noch so ein Blickwinkel. Oft ist es besser, Vorhandenes möglichst lange zu betreiben, als neu zu bauen, selbst wenn das Neue bestimmte Vorteile bietet.

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Ich weiß aktuell nicht, was effizienter ist, Wasserstoff oder Methangas aus Stromüberschüssen zu erzeugen, aber sinnvoll wäre es, die Gase dann an Ort und Stelle zu speichern und bei Dunkelflaute auch dort wieder in Strom zu verwandeln. - Wenn man denn nicht gleich auf große Stromspeicher setzt.

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H2 Verbrennung ist interessanterweise (momentan noch) effizienter als Rückverströmung mit Brennstoffzellen.

Stromspeicher reichen meißt nur für Stunden.

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Mein Favorit ist DME H3C-O-CH3

Das lässt sich relativ leicht aus Biogas synthetisieren und ist

im Gegensatz zu Ammoniak oder Methanol ungiftig

im Gegensatz zu Methan und ähnlich wie Propan verflüssigt in Tanks lokal lagerbar

und ist im Gegensatz zu Methan kein potentes Treibhausgas.

Wasserstoff kann man lokal kaum lagern. Inzwischen sind Batterien ähnlich teuer als saisonaler Speicher wie Wasserstoff in Druckflaschen.

Um vage akzeptable Speicherkosten bei Wasserstoff zu haben, braucht man geologische Speicher. Sicher funktionieren da nach jetzigen Stand nur Kavernenspeicher.

Wasserstoff GuD machen am ehesten Sinn, wenn zentral erzeugt und gespeichert wird und mehr als ein Zyklus im Jahr gefahren wird und eher 1000+ Stunden als 100.

Auch das Wasserstoff Kern-Netz und die Elektrolyseure selbst brauchen Auslastung. So ein Elektrolyseur ist in vieler Hinsicht Energie intensive Industrie und von den nötigen Betriebsstunden nicht so fundamental anders als Elektrolyseure für Chlor (PVC Plastik) oder Aluminium, oder Prozesse wie Lichtbogen Öfen für Stahl Schrott.

Am besten hat man auch bei Elektrolyseuren für Wasserstoff Grundlast Strom als Input.

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Wir haben etwa 50 Millionen Autos mit je Größenordnung 100 kW. Das sind zusammen etwa 5000 GW, mal eben etwa ein Faktor 100 mehr als der durchschnittliche Strom-Bedarf Deutschlands.

Wie geht das? Die Automotoren laufen nur mit etwa 1% Auslastung, also Größenordnung 50 GW tatsächliche Dauerleistung. Da wird ähnlich viel Brennstoff gebraucht wie für 50 GW an Grundlast Kraftwerken.

Und obwohl da 100 mal so viel Kapazität steht, ist die keineswegs 100 mal so teuer. Nein, die 5000 GW an Auto-Motoren kosten ähnlich viel Invest wie 50 GW an Grundlast Kraftwerken.

Sie sind trotzdem pro kWh teurer, aber nicht so sehr wegen dem Invest, sondern wegen relativ hoher Wartungs- und Brennstoff Kosten. Grundlast Kraftwerke können billige Kohle, noch billigeres Uran oder Schwerstöl schlucken (letzteres besonders beliebt bei großen Schiffsdieseln).

Wenn es wirklich nur um wenige Stunden in der Dunkelflaute geht, braucht man keine teuren Kraftwerke.

Bei 100 Stunden und 1% Auslastung tut es 1% der heutigen Auto-Motoren, die sowohl beim Invest nur 1% der heutigen Auto-Motoren Flotte an Kosten verursachen würde als auch nur 1% der Brennstoffkosten.

Motoren hört sich irgendwie nach lauten Dieselaggregaten an, die in Ländern wie dem Irak oder Syrien täglich 12 Stunden laufen, weil es fast jeden Tag Stromabschaltungen gibt.

Da ist das alles andere als billig, die haben da viel zu viele Betriebsstunden und fressen damit zu viel teuren Diesel.

Als letzte Reserve, wenn es 99% der Zeit in Summe andere Optionen tun, sieht es ganz anders aus.

Da ist auch wichtig, dass sie Netzausbau im Verteilnetz ersetzen können.

Die meisten Orte sind mit Größenordnung 1,5 kW pro Haushalt angeschlossen, also 15000 kW für 10000 Haushalte. Das reicht mit Batterien im Normalfall sehr gut für Haushalte mit 9 kWp, 9000 kWh Verbrauch (3000 plus 3000 Wärmepumpe plus 3000 Elektroauto). Im Dezember sind das vielleicht 1100 kWh, von denen 150 kWh durch die PV gedeckt sind. Der Monat hat 750 Stunden, mit 1,5 kW kann man also den Bedarf im Prinzip decken.

Ausgebaut muss da nur werden, wenn Spitzen nicht durch Batterien erledigt werden, bzw. die in einer außergewöhnlichen Kältewelle nicht reichen.

Da wird deswegen im Moment mit einem Ausbau auf so was wie 6 kW pro Haushalt geplant, bzw. 60000 kW für 10000 Haushalte.

Das kann man sich sparen, wenn man Motoren für die 100 Stunden extreme Kältewelle einsetzt und die Abendspitze mit Batterien bedient. Dann tut es auch das Bestands Verteilnetz.

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Woher kommt diese Zahl? Ist da schon eine über einen längeren Zeitraum gemittelte Gleichzeitigkeit enthalten?

Irgendwie kann ich das nicht richtig nachvollziehen, mir scheinen 1,5kW als viel zu niedrig. Das würde ja bedeuten dass die aktuelle Infrastruktur schon heute zu Stoßzeiten wie z.B. am Wochenende Mittagszeit oder unter der Woche zum Abendbrot zigfach überlastet wird. Bei 1,5kW pro Haushalt entspricht die Belastung meines 21kW DLE ja gleich 14 Haushalte - was wenn da noch drei, vier fünf DLEs zugleichen Stoßzeit laufen?

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Die Tabelle zeigt das Grundprinzip ganz gut, auch wenn sie nur bis 50 Wohneinheiten geht.

Wenn ein Haushalt einen 13 kW Anschluss hat, braucht man für 50 Haushalte zusammen nicht 650 kW, es reichen 86 kW (=1,72 kW pro Haushalt), weil die Haushalte nicht alle gleichzeitig 13 kW ziehen.

Bei 10000 Haushalten kann man sich für die Auslegung dann am Standard-Lastprofil orientieren. Das gibt bei 3000 kWh im Jahr typischerweise ein Maximum von etwa 850 Watt pro Haushalt. Dazu kommt immer Reserve, zum einen, weil man nicht für jeden Neubau gleich die Leitung für 10000 Haushalte um 0,01% vergrößern kann, da sorgt man vor, dass über Jahre genug da ist. Und zum anderen ist normalerweise jenseits des Ortstrafos Redundanz eingebaut, man baut also drei 5000 kW Leitungen für 10000 kW Bedarf, damit bei Ausfall einer Leitung nicht gleich Tausende Haushalte ohne Strom sitzen (warum das in Berlin jetzt schief gegangen ist, habe ich nicht recherchiert, vermutlich wurde da die Reserveleitung gleich mit abgefackelt).

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Vielen Dank für den Hinweis, über DME als Energiespeicher hatte ich noch nichts gelesen.
Wen’s interessiert, hier sind ein paar Infos dazu:

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Was ist denn dann mit Methanol?

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Aus der zitierten Stelle von Lars:
"Pro Masse transportiertem DME wird deutlich mehr nutzbarer Wasserstoff freigesetzt als im Fall von Ammoniak oder Methanol. Außerdem ist DME im Gegensatz zu Ammoniak und Methanol ungiftig und deshalb einfacher zu handhaben."

Methanol wird sicherlich auch Vorteile haben, wäre komisch, wenn es nicht so wäre in dieser Welt. Zumindest läßt es sich drucklos lagern, auch wenn die Anforderungen bei DME wohl nicht so hoch sind.

Hab mich gefragt, ob man für DME erstmal Methanol herstellen und ggf. reinigen muß, geht aber großtechnisch wohl in einem Rutsch: Dimethylether – Wikipedia So Sachen haben mich im Chemiestudium seinerzeit überhaupt nicht interesssiert :wink:

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Methanol ist giftig, hat eine etwas schlechtere Energiedichte und kann nicht so leicht als Gas genutzt werden.

Zwei Methanol Moleküle reagieren unter Abspaltung von einem Wassermolekül zu DME. Das DME hat dann die ganze Energie der zwei Methanol Moleküle, aber weniger Masse, daher die höhere Energiedichte.