Technologie: Projekte

Wasserstoffkraftwerke sichern Stromversorgung in Süddeutschland

Wasserstoffkraftwerke / Tennet
Einsatz von Bestandskraftwerken im Rahmen von Redispatchmaßnahmen. Quelle: Tennet

[TenneT] – TenneT, bayernets, Gasunie Deutschland und Thyssengas veröffentlichen die Studie „Quo vadis Wasserstoffkraftwerke?“. Die Studie untersucht Potentialregionen für neue flexible Kraftwerksstandorte, die sich positiv auf das Gesamtsystem auswirken. Umweltfreundliche, mit grünem Wasserstoff betriebene Kraftwerke in Süddeutschland können verbrauchsnah am besten Engpass­situationen und Eingriffe im Stromnetz minimieren. Ein aktuell geplantes Wasserstoffnetz muss frühzeitig und zielgerichtet bis nach Süddeutschland ausgebaut werden.

Nachdem TenneT, Gasunie Deutschland und Thyssengas die Studie „Quo vadis Elektrolyse?“ im September 2021 veröffentlicht haben, stellen die Partner nun zusammen mit dem bayerischen Fern­leitungs­netz­betreiber bayernets die Folgestudie „Quo vadis Wasserstoffkraftwerke?“ vor. Während die Ergebnisse der ersten Studie auf die systemdienliche Lokalisierung der Wasserstoffproduktion abzielten, liegt der Fokus der Folgestudie auf der Verortung und dem Einsatz des grünen Wasserstoffs zur Stromerzeugung. Neben dem Ausbau erneuerbarer Energien und dem damit einhergehenden Netzausbau sind auf dem Weg zur Klima­neutralität 2045 zwingend auch gesicherte Erzeugungs­kapazität notwendig, mit denen Dunkelflauten, Erzeugungs­schwankungen und Verbrauchspeaks aufgefangen werden können.

Um den vorgezogenen Kohleausstieg 2030 zu ermöglichen und langfristig System­sicherheit bei überwiegend volatiler Stromerzeugung zu gewährleisten, eignen sich flexibel steuerbare Gaskraftwerke, die perspektivisch mit grünem Wasserstoff betrieben werden können. Mit ihnen kann TenneT Engpässe in ihrem Übertragungsnetz managen und kosten­intensive Netzeingriffe – sogenannte Redispatch­maßnahmen – in ihrer Regelzone mindern.

Die größte Wirkung entfalten neue flexible Kraftwerke zur effektiven Bereit­stellung von Redispatch­leistung in Süddeutschland. Im Gegensatz zum bereits jetzt mit Strom aus Windkraft reich ausgestatteten Norden, können zusätzliche und verbrauchsnahe Kraftwerkskapazitäten in Süddeutschland einen maßgeblichen Beitrag zum Engpass­management leisten. Hierfür muss das aktuell geplante Wasserstoffnetz frühzeitig und zielgerichtet bis nach Süddeutschland ausgebaut werden.

Tim Meyerjürgens, COO von TenneT, sagt: „Unsere Ergebnisse unterstreichen einmal mehr, dass wir Gas- und Strominfrastrukturen sowie Nord- und Süddeutschland integrativ denken müssen. Die Elektrolyse muss dort erfolgen, wo die Erneuerbaren in ausreichendem Maße zur Verfügung stehen. Das ist vornehmlich an den Küsten der Fall und nur sehr bedingt in Süddeutschland. Neben dem Ausbau des Übertragungs- und Verteilnetzes müssen wir unsere Gasinfrastruktur soweit möglich umrüsten und parallel eine Wasserstoffinfrastruktur aufbauen. Große Elektrolyseure an der Küste liefern dann Moleküle nach Süddeutschland, um die Industrie mit Wasserstoff zu versorgen. Gleichzeitig sehen wir großes Potential für Wasserstoffkraftwerke in Süddeutschland, die uns in Zeiten von Stromflauten gesicherte Kraftwerksleistung bereitstellen. So können wir auch mittel- und langfristig teure Netzeingriffe minimieren, die Versorgungssicherheit gewährleisten und den Industriestandort Deutschland nachhaltig wettbewerbsfähig gestalten.“

Zusammenfassung der Sudienergebnisse „Quo vadis Wasserstoffkraftwerke?“
Die Studie „Quo vadis Wasserstoffkraftwerke?“ zeigt mehrere gute Potentialregionen für die Entstehung von Wasserstoffkraftwerken entlang des geplanten Wasserstoffnetzes in Süddeutschland. Vorteile werden durch die Einbeziehung der Gasnetze vor allem entlang des Netzes von bayernets festgestellt, aber auch etwas weiter entfernt vom geplanten Wasserstoffnetz werden noch vorteilhafte Potentiale nachgewiesen. Die Auswahl dieser Standorte geht mit zusätzlichen Investitionen auf Gasnetzseite einher, um Kraftwerke an das Wasserstoffnetz anzuschließen. Aus der Sicht eines möglichst effizienten und kostenoptimalen Betriebs des deutschen Stromnetzes sollten Standorte innerhalb des TenneT-Netzgebiets im Südosten von Bayern frühzeitig in den Fokus geraten. Eine frühzeitige Anbindung von Südbayern an das geplante Wasserstoffnetz kann hierbei einen signifikanten Beitrag zur Versorgungssicherheit leisten. Weiterhin sollten auch Bestandskraftwerke beachtet werden, die durch eine Umrüstung auf die Nutzung eines alternativen (grünen) Energieträgers zur Dekarbonisierung des elektrischen Energiesystems beitragen können.

Daher besteht der dringende Bedarf einer strom- und gasnetzübergreifenden Infrastrukturplanung, um alle Potentiale zeitnah auszuschöpfen und die Synergieeffekte effizient nutzen zu können. Für einen schnellen Markthochlauf von Wasserstoff­technologien ist es essentiell, dass dieser schnell und zielgerichtet im Bundesgebiet verteilt werden kann. Hier ist explizit auf einen schnellen Ausbau der Gasinfrastruktur bis nach Südbayern zu verweisen. Nicht nur zur Versorgung von potentiellen zukünftigen Wasserstoffkraftwerken, sondern auch zur Versorgung der Industrie, die ihre fossilen Prozesse nach und nach Umstellen muss.