Die Waermewende

KWK in einem regenerativen Energiesystem
Die fossile KWK hat in einem regenerativen Energiesystem keine Zukunft.
Ihre undifferenzierte Förderung muss schnellstmöglich eingestellt werden
(Oei et al., 2019, BEE, 2021). Die Kraft-Wärme-Kopplung wird aber auch mit
regenerativen Brennstoffen in einem regenerativen Energiesystem nur eine
beschränkte, wenn auch wichtige Rolle spielen. In einem Versorgungssystem
mit einem Anteil von ca. 95 % an erneuerbaren Energien wird KWK primär
ein sinnvoll genutztes Nebenprodukt der Stromnetzstabilität sein.
Überbrückung von EE-Stromschwankungen und Dunkelflauten durch Energiespeicher:
Eine Verschiebung von Stromangebot und -nachfrage wird über
Tage und Wochen über Elektrolyse zu Wasserstoff und/oder grünem Methan
(Power-to-Gas-Technologien, PTG) ausgeglichen werden müssen. Der so gewonnene
Brennstoff (Wasserstoff, Methan oder z. B. Methanol) kann lange
Zeit gespeichert und dann teilweise unter Kraft-Wärme-Kopplung wieder in
Strom und Wärme rückgewandelt werden (Kopernikus-Projekt Ariadne,
2021). Für diese Rückverstromung sind erhebliche Reservekraftwerks-Kapazitäten
erforderlich. Ein Anteil dieses Reservestroms wird von großen Gasturbinen
sowie Gas-und-Dampf-Kraftwerken und ein anderer Teil von
BHKW mit Verbrennungsmotoren erbracht werden (Fraunhofer ISE, 2020).
Zukünftiger Bedarf an Gaskraftwerken: Nach Umstellung auf 100% CO2-
freie Energieversorgung wird für 2045 von einer Stromspitzenlast von ca.
160 GW ausgegangen, dies entspricht einer Verdoppelung gegenüber heute
(Dena, 2018). Unter Berücksichtigung von steuerbaren Lasten, wie E-Auto
und Wärmepumpen werden 2045 dann bis zu ca. 80 GW nach aktuellem Bedarf
steuerbare Erzeugungskapazität nötig sein. Derzeit sind in Deutschland
Gaskraftwerke mit ca. 32 GW Leistung installiert. Das heißt, um EE-Strommangelzeiten
und vor allem Dunkelflauten überbrücken zu können, bräuchten
wir bis 2045 weitere 30 GW bis 40 GW (also insgesamt ca. 80 GW) mit
grünem Wasserstoff oder grünem Methan betriebene große und kleine Gaskraftwerke.
Je nach Ausbau des innerdeutschen und europäischen Stromnetzes
würde jedoch ggfs. ein Ausbau auf ca. 40 GW Reservekraftwerke genügen
(50Hertz Transmission GmbH, Amprion GmbH, TenneT TSO GmbH &
TransnetBW GmbH, 2021), da in einem solchen vernetzten System dann
durch Importe zeitgleiche Überschüsse oder Reservekraftwerke aus Nach-
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