Thema: Energiespeicher  im Kombikraftwerk (Photovoltaik, Windkraft, Biomasse)

Wind, Sonne und Biomasse in Kombination

Die Schmack Biogas AG, die Enercon GmbH und die SolarWorld AG bündeln seit Juli bestehende Anlagen zu einem so genannten regenerativen Kombikraftwerk. Die Branchengrößen wollen zeigen, dass eine bedarfsgerechte Stromversorgung für Deutschland vollständig aus erneuerbaren Energien sichergestellt werden kann.

Um die oft angezweifelte Verlässlichkeit der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien zu belegen, wurde auf dem zweiten Energiegipfel im Oktober 2006 die Idee eines Kombikraftwerks angestoßen. Anfang Juli 2007 präsentierten Ulrich Schmack, Enercon-Chef Aloys Wobben und Frank H. Asbeck, Vorstandsvorsitzender der SolarWorld AG, auf dem dritten und vorerst letzten Energiegipfel im Kanzleramt erste Erfolge. Die breite Öffentlichkeit soll am 9. Oktober auf einer gemeinsamen Pressekonferenz über das Projekt informiert werden.

Mit einem Rechenmodell des Instituts für Solare Energieversorgungstechnik (ISET) in Kassel wurde im Frühjahr anhand realer Lastgänge im Stromnetz und den Erzeugungsdaten der Einzelanlagen für das Jahr 2006 ein funktionsfähiges Anlagenportfolio ermittelt. Seit April bündelt das Kombikraftwerk 36 über ganz Deutschland verstreute Wind-, Solar- und Biomassekraftwerke.

In das Kombikraftwerk sind drei Windkraftanlagen mit knapp 12,6 MW Gesamtleistung sowie 18 Photovoltaikanlagen mit insgesamt 5,5 MW Spitzenleistung einbezogen. Biogas, das auf Erdgasqualität aufbereitet und in das Erdgasnetz eingespeist wird, um es an anderer stelle in Blockheizkraftwerken mit rund 4 MW einzusetzen, kommt als gespeicherte Energie ins Spiel. Das Pumpspeicherkraftwerk in Goldisthal des Vattenfall-Konzerns diente mit etwa 1 MW elektrischer Leistung nur theoretisch als Speicher, da es lediglich zu Simulationen zur Verfügung stand.

Die Standorte der Anlagen erstrecken sich von Pilsum (Windkraft) im Nordwesten, über Nauen (Windkraft) und Freiberg (Photovoltaik) im Osten, Hünxe (Biomasse) und Würselen (Windkraft) im Westen bis Schwäbisch Hall und Pliening (beides Biomasse) im Süden der Republik.

„Ein Standort unmittelbar an der Küste und zwei Standorte im Binnenland sollen dem wachsenden Zubau küstenferner Windkraftanlagen Rechnung tragen“, heißt es bei Enercon. Der Windkraftanlagen-Hersteller will so möglicher Kritik hinsichtlich einer bewussten Auswahl besonders windgünstiger Standorte vorbeugen und durch die dezentrale Verteilung einen Verstetigungseffekt im Windangebot erzielen.

Der Betrieb des Kombikraftwerks wird durch eine zentrale Steuerungseinheit gewährleistet. Diese wertet die aktuellen Prognosen des ISET für Windkraft und Photovoltaik sowie die Speicherkapazitäten für Biogas aus und erstellt die Fahrpläne für die einzelnen Anlagen des Kombikraftwerks. Die vom ISET entwickelte Steuerungssoftware zeigt nicht nur die Echtzeit-Daten, die online von den Kraftwerken übermittelt werden, sondern bietet auch die Möglichkeit, in die Steuerung der Anlagen gezielt einzugreifen.

Die Biogasanlagen sind dabei für die Bereitstellung von Regelenergie verantwortlich. „Wenn keine Sonne scheint und kein Wind weht, können Biogasanlagen den Strom on demand produzieren und die Schwankungen der anderen Energieerzeugungsanlagen ausgleichen“, betont Ulrich Schmack. Während die Windenergie-Ausbeute in gewissen Grenzen über die Steuerung des Windparks beeinflussbar ist, kann der Solarstrom notfalls über die Abschaltung einzelner Photovoltaikanlagen gedrosselt werden.

„Mit diesem Kraftwerk wird der reale Strombedarf der Bundesrepublik im Maßstab 1 zu 10 000 minutengenau gedeckt“, erklärt Hanna Emanuel, die bei Schmack Biogas für Forschung und Entwicklung zuständig ist. Dabei handele es sich um eine Strommenge von 4,15 Mio. kWh. Schmack, SolarWorld und Enercon wollen mit dem Projekt aufzeigen, dass die Branche der erneuerbaren Energien ihr Stromangebot auch ohne Absicherung durch konventionelle Kraftwerke mit der Nachfrage in Einklang bringen kann.

Im Kanzleramt hat die Präsentation des Kombikraftwerks offenbar einen positiven Eindruck hinterlassen. „Das Demonstrationsprojekt zeigt, dass ein virtuelles Kombikraftwerk die Möglichkeit bietet, durch die gemeinsame Regelung kleinerer, dezentraler Erzeuger Energie wie ein herkömmliches Großkraftwerk bereitzustellen“, sagte Bundeswirtschaftsminister Michael Glos. Der Minister sprach sich dafür aus, solche technischen Lösungen weiter zu entwickeln, um die Netzstabilität auch bei steigender Stromeinspeisung aus Winkraft- und Solaranlagen zu gewährleisten. Daher gehe es laut Glos jetzt darum, „im Rahmen der kommenden Erneuerbare-Energien-Gesetz-Novelle die richtigen Anreize zu setzen, damit solche Lösungen nicht im Stadium des Demonstrationsprojektes verharren, sondern in Zukunft realisiert werden, weil sie die wirtschaftlich effiziente Nutzung erneuerbarer Energien darstellen“.

Autor: Michael Pecka