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Grüner Strom für Rothenburg

Forscher der Hochschule Zittau/Görlitz wollen die Stadt ausschließlich mit Öko-Strom versorgen – das kann teuer werden.

Von Frank Thümmler

Rothenburg könnte einmal als die Stadt in Deutschland berühmt werden, die die Energiewende gerettet hat. Das liegt an dem ehrgeizigen Projekt einer Arbeitsgruppe der Hochschule Zittau/Görlitz unter Leitung von Professor Tobias Zschunke, gleichzeitig Prorektor Forschung der Hochschule. Ziel ist es, die Stadt im gesamten Jahr autark mit grünem Strom aus Solar- und Windenergie zu versorgen. Es gibt zwar bereits Kommunen, die das von sich behaupten. Die aber meinen damit, dass sie genauso viel grüne Energie ins Stromnetz einspeisen, wie sie insgesamt verbrauchen. In Wirklichkeit könnten diese Kommunen ohne Strom aus fossilen Brennstoffen aber nicht überleben. Die Hochschule will in Rothenburg deshalb einen entscheidenden Schritt weitergehen.

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Das Problem: Das Stromnetz ist in Spitzenzeiten überlastet

Strom aus Solar- und Windenergie steht im Jahres- aber auch Tagesverlauf sehr unregelmäßig zur Verfügung. Mit dem von der Bundesregierung geförderten Ausbau von Photovoltaik- und Windkraftanlagen wird das Stromnetz in Spitzenzeiten überlastet. Trotzdem müssen Betreiber von Atom-, Kohle- und Gaskraftwerken immer die Grundlast sichern – falls die Sonne nicht scheint oder der Wind nicht weht. Die Förderung der grünen Energie merken die Menschen schon jetzt in ihrem Geldbeutel, und die Kraftwerksbetreiber kündigen angesichts roter Zahlen bereits an, die Bevölkerung an den Kosten für das Vorhalten von nicht voll genutzten Produktionskapazitäten beteiligen zu wollen. Landrat Bernd Lange (CDU) vertritt deshalb die Meinung, dass es inzwischen viel wichtiger sei, die Speicherung von Energie zu fördern als immer neue Photovoltaik- und Solarkraftanlagen. Und auch in Berlin scheint sich diese Meinung durchzusetzen.

Die Idee: Überschüssige Energie aus den Anlagen speichern

Ein Verfahren muss her, um die überschüssige Energie aus Wind- und Solarkraftanlagen zu speichern. Man bräuchte einen kurzfristigen Speicher, um die Tagesschwankungen auszugleichen. Wenn etwa am Abend Windstille ist und die Sonne nicht mehr scheint – aber natürlich Strom gebraucht wird. Und man müsste einen langfristigen Speicher haben, der die Jahresschwankungen ausgleicht, der im Sommer gewonnene Energie im Winter wieder abgeben kann. Eine Anlage, die beides kann, will die Hochschule Zittau/Görlitz gemeinsam mit der Technischen Universität Cottbus in Rothenburg aufbauen.

Die Lösung: Kurzfristig Energie in Batterien speichern

„Alle Technologien, die man dafür braucht, gibt es heute schon“, sagt Tobias Zschunke. Kurzfristig, über zwei, drei Tage, kann Energie, zum Beispiel elektrochemisch, in Batterien gespeichert werden, die für eine Stadt wie Rothenburg allerdings ein beachtliches Volumen haben müssten. Für die langfristige Speicherung wollen die Forscher das Gasnetz benutzen. „Power to Gas“, heißt das Zauberwort. Das zu erklären, wird ein wenig wissenschaftlich: In einem energieintensiven Verfahren werden aus Kohlendioxid () und Wasser () mittels Wasserelektrolyse und Methanisierung Methangas (CH4) und Sauerstoff () erzeugt. Dabei wird überschüssiger Strom aus Solarfeldern und eventuell Windkraftanlagen auf dem Rothenburger Flugplatzgelände genutzt. Das Methangas wird ins Gasnetz geleitet, der Sauerstoff gespeichert. Wenn später Strom aus Sonne und Wind für die Versorgung der Stadt nicht ausreicht, wird Methangas aus dem Gasnetz wieder entnommen und mit dem gespeicherten Sauerstoff in einem Gaskraftwerk verbrannt. Chemisch entstehen wieder und . Mit der erzeugten Energie wird Rothenburg versorgt – auch bei abendlichen Lastspitzen.

Sorge Nummer 1: Was wird mit dem Kohlendioxid?

Das Kohlendioxid muss zwischengespeichert werden. Im Winter, wenn das Methangas verbrannt wird, fällt es an, im Sommer wird es für „Power to Gas“ gebraucht. Das Speichervolumen muss riesig sein. Eine Möglichkeit wäre natürlich auch, aus den Kohlekraftwerken zu nutzen, aber gerade ohne diese will man ja langfristig auskommen. Man könnte auch Biomasse verstromen – Abfallprodukt . Aber der Strom aus Biomasse würde damit genau dann produziert werden, wenn man eh schon Überschüsse aus der Solar- und Windenergie hat. „Wir versuchen erst einmal zu berechnen, wie groß so ein -Speicher für Rothenburg sein müsste, sagt Tobias Zschunke.

Sorge Nummer 2: Wie kann die Wärme beim Prozess genutzt werden?

Der Wirkungsgrad der Anlage ist noch viel zu schlecht. Das liegt unter anderem daran, dass bei der Methanisierung sehr viel Wärme frei wird, die verloren geht. Wenn man die nutzen könnte, zum Beispiel für Fernwärme, würde das helfen.

Sorge Nummer 3: Wie kann die Anlage finanziert werden?

Der Strom aus einer solchen Anlage ist noch viel zu teuer. Den Rothenburgern soll natürlich nicht in die Tasche gegriffen werden, deshalb braucht es auch für den Betrieb der Anlage Fördermittel. „Vielleicht ist ein Vergleich mit der Autoindustrie gut. Diese Anlage ist vergleichbar mit den ersten Autos, die die Herren Daimler oder Benz gebaut haben. Heutige Autos haben damit auch fast nichts mehr zu tun. Aber wir müssen diese Anlage bauen, ohne auf die Wirtschaftlichkeit zu schauen. Um die Kosten überhaupt erst einmal zu ermitteln, Zusammenhänge besser zu verstehen und die Anlage zu optimieren. Bauen – beobachten – verkleinern – verbessern – das ist unser Ziel“, erklärt Tobias Zschunke, der die Rothenburger Anlage als Anfang einer Entwicklung sieht, die in vielleicht zwanzig oder dreißig Jahren zum Erfolg führt.

Die konkreten Pläne: Nächstes Jahr soll es losgehen

Ziel der Projektgruppe der Hochschule Zittau/Görlitz und der Technischen Universität Cottbus ist es, 2015 das Projekt der Anlage zu Papier zu bringen. Tobias Zschunke geht davon aus, dass es dann Fördermittel dafür gibt. Dazu muss ermittelt werden, wie viel von Rothenburg von dieser Anlage mit Strom versorgt werden kann. Das hängt in erster Linie von der -Speicherproblematik ab. Wenn man den Energiebedarf kennt, kann man auch berechnen, wie viele Solaranlagen und eventuell Windkraftanlagen noch gebaut werden müssen. Schon jetzt werden strategische Partner aus der Industrie gesucht, die aber damit rechnen müssen, dass sich Investitionen in eine solche Pilotanlage erst in vielen Jahren amortisieren, wenn überhaupt. Dafür winkt die Chance, dann einen Wettbewerbsvorteil zu haben. Die Entwicklungsgesellschaft Eno des Landkreises hilft bei der Suche nach Investoren und hat bereits einige erfolgversprechende Gespräche geführt, sich aber auch schon Absagen eingehandelt. Bereits 2016, so die Vorstellung von Professor Tobias Zschunke, soll auf dem Rothenburger Flugplatzgelände gebaut werden.