Revolution durch Kraftwerke im Keller?
BHKW und Solaranlagen könnten den Energiemarkt der Zukunft prägen

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Der Markt der Stromerzeugung ist im Umbruch. Verbraucher und Unternehmen können mit Kraftwerken im Keller oder Solaranlagen auf dem Dach selber Energie erzeugen.
Aus Klimaschutzgründen muss die Energieerzeugung möglichst CO2-neutral erfolgen. Und branchenfremde Unternehmen suchen neue Geschäftsfelder im Energiebereich.
Revolution durch Kraftwerke im Keller?
Mit großer Medienaufmerksamkeit startete Anfang September ein ehrgeiziges Projekt: Nach den Plänen des Ökostromanbieters Lichtblick und des Autobauers VW sollen bis zu 100.000 Blockheizkraftwerke (BHKW) ab 2010 zwei Großkraftwerke ersetzen. Blockheizkraftwerke nutzen bis zu 95% der im Brennstoff enthaltenen Energie und gelten damit als besonders effizient. Die mit Erdgas angetriebenen Mini-Kraftwerke sollen die Heizwärme- und Warmwasserversorgung der Bewohner sicherstellen und gleichzeitig Strom in die öffentlichen Netze einspeisen. Miteinander vernetzt sollen sie ein virtuelles Großkraftwerk bilden, das soviel Strom wie zwei Atommeiler produziert. Dieser Strom soll Schwankungen vom Netz bei Bedarf ausgleichen können. Das Konzept treibt damit ebenfalls den Ausbau erneuerbarer Energien voran: Im Gegensatz zu großen Atom- und Kohlekraftwerken haben die Generatoren eine kurze Reaktionszeit und können wetterbedingt schwankende Stromeinspeisungen aus Windrädern oder Photovoltaikanlagen schnell ausgleichen.
Zahlreiche andere Projekte erforschen ebenfalls die Möglichkeiten einer intelligenten Stromerzeugung und-nutzung. Das Förderprogramm E-Energy vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie soll dabei helfen, die Bevölkerung über neue Technologien aufzuklären. Eine der sechs Modellregionen ist Cuxhaven. Der Kern des Cuxhavener Pilotprojekts eTelligence der EWE ist ein regionaler Marktplatz für Strom. Er soll Erzeuger, Verbraucher, Energieversorger und Netzbetreiber zusammenführen. Mit Hilfe moderner Informations- und Kommunikationstechnologien sollen so Stromangebot und Stromnachfrage intelligent auf die Stromerzeugung dezentraler Quellen abgestimmt werden.
Erleben wir mit den Blockheizkraftwerken und der Dezentralisierung den Beginn der „Revolution des Energiemarkts“? Wie profitiert der Klimaschutz davon? Und wie wird sich künftig der Trend einer dezentralen Stromversorgung im Nordwesten entwickeln?
Die energiekonsens hat Wolfgang Schulz, Experte beim bremer energie institut und Andreas Ballhausen, Leiter Vertrieb Energiedienstleistungen bei der EWE AG, dazu befragt, inwiefern eine dezentrale Stromversorgung mit BHKW überhaupt marktfähig werden und wie sich das auf das Verhältnis zwischen Verbraucher und Versorger auswirken kann.
Interview zum Thema KWK mit Wolfgang Schulz (bei) und Andreas Ballhausen (EWE AG)
Welche Impulse bringt aus Ihrer Sicht das Projekt von VW und Lichtblick für den Markt für Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)?
Schulz: Ich befürchte, dass sich das Projekt von VW und Lichtblick als PR-Blase entpuppen wird, weil die wirtschaftliche Tragfähigkeit zweifelhaft ist: Es soll sich um ein Aggregat handeln, das 20 kWel und 34 kWth leistet und in Anwendungsfällen zum Zuge kommt, die mindestens einen jährlichen Wärmebedarf von 45.000 kWh aufweisen, was etwa Mehrfamilienhäuser mit sechs Wohnungen entspricht. Es muss ein relativ großer Pufferspeicher eingebaut werden, damit die erwünschte stromgeführte Fahrweise ermöglicht wird. Aufgrund des Speichers kann zwar auf einen Spitzenkessel verzichtet werden, jedoch fehlt dieser dann auch als Reservekessel wie bei den sonst üblichen BHKW-Konzepten. Die angegebenen Investitionskosten von 20.000 € inklusive Speicher und aller Anschlüsse halte ich für ausgesprochen niedrig. Zu allem Überfluss wird zudem noch auf die sonst erhältliche Förderung aus dem Mini-BHKW-Programm verzichtet, weil diese nur für eine wärmegeführte Fahrweise erhältlich ist. Dies heißt Verzicht auf mindestens 10.000 €! Ansonsten finde ich den Ansatz von Lichtblick interessant, weil es sich um ein Standard-Contracting-Modell handelt, das auch für Mietgebäude interessant sein könnte.
Ballhausen: Auch wenn das Projekt von VW und Lichtblick viele Fragen aufwirft, so regt es auch die Diskussion zum Thema Mikro KWK an. Die Potenziale für Mikro KWK sind aus meiner Sicht sehr hoch. Vor allem mit der Entwicklung neuer Technologien, die mittlerweile hohe Wirkungsgrade mit niedrigen Wartungskosten verbinden, wird sich der Markt schnell entwickeln. Mikro KWK ist besonders für den Gebäudebestand interessant, um Primärenergie einzusparen.
Kann KWK aus Ihrer Sicht überhaupt zu einer Massentechnologie werden? Welche Schritte wären erforderlich, um KWK in der Breite bei Kunden zum Durchbruch zu verhelfen?
Ballhausen: KWK kann zu einer Massentechnologie werden. Um dies zu erreichen, müssen die Wirkungsgrade der Systeme weiter verbessert und die Kosten reduziert werden. Kooperationen zwischen Anlagenherstellern und Energiedienstleistern können hier beschleunigende Wirkung haben. Als EWE betreiben wir bereits zahlreiche Anlagen im Contracting. In enger Zusammenarbeit mit den Herstellern zeigen wir besonderes Engagement bei der Entwicklung von Brennstoffzellenheizsystemen.
Schulz: Das aktuelle Mini-KWK-Förderprogramm stellt bereits eine sehr gute Förderbasis dar und trotzdem kommt es nicht zu einer explosionsartigen Vermehrung von Mini-KWK-Anlagen. Im letzten Jahrzehnt sind die weltweit am häufigsten verkauften Module von Honda mit 1kWel 80.000 mal und von Senertec mit 5,5 kWel 20.000 mal eingebaut worden. Wenn man sich überlegt, welche Entwicklungszeit beim Senertec-Modul hinzu kam, sind starke Zweifel angebracht, ob VW zu Beginn die angestrebten 10.000 und bis 2020 sogar die angestrebten 100.000 Anlagen erreicht. Wenn die KWK überhaupt den Stellenwert erhalten sollte, der ihr in dem KWK-Gesetz mit der Verdoppelung der KWK-Stromerzeugung von 2008 bis 2020 zugeordnet wird, dann müsste der Zubau meines Erachtens hauptsächlich in einem Leistungsbereich von über 1 MW geschehen. Dies wäre z.B. auch mit einem erheblichen Nah- und Fernwärmeausbau verbunden, der ja bis 2020 auch nach dem KWK-Gesetz gefördert wird.
Ist der Ansatz, durch dezentrale Energieerzeugung konventionelle Großkraftwerke zu ersetzen, aus Ihrer Sicht realistisch? Erleben wir mit den Blockheizkraftwerken und der Dezentralisierung tatsächlich den Beginn der „Revolution des Energiemarkts“?
Ballhausen: Ich bin davon überzeugt, dass der Anteil der Stromerzeugung aus dezentralen Anlagen noch deutlich steigen wird. Dies wird sowohl durch die regenerativen Energien als auch durch die Zunahme der KWK-Anlagen begründet sein. Auf Großkraftwerke wird man aber nicht verzichten können. Sie werden auch künftig ein wesentlicher Bestandteil für die zuverlässige Energieversorgung sein und die Fluktuation der regenerativen Erzeugungsanlagen ausgleichen.
Schulz: Nach meiner Auffassung setzt eine vernünftige Dezentralität bereits da ein, wo es gelingt, die gekoppelte Wärmeerzeugung in einem hohen Grade oder sogar vollständig Verbrauchern zuzuführen. D. h. eine relativ große Erzeugungskapazität in Verbindung mit einem großen Fernwärmesystem erfüllt das für mich geltende Kriterium bestens. Flensburg beispielsweise hat einen Fernwärmeversorgungsgrad von 95% und einem KWK-Stromanteil von 93% sowie erhebliche Freiheitsgrade in der Erzeugung aufgrund von sehr großen Pufferspeichern. Große Anlagen bieten zudem zu geringen Kosten eine weitaus höhere Erzeugungsflexibilität als Mini-BHKW. Die Überschätzung der kleinen Anlagen wird meines Erachtens sehr von den vier größten deutschen Energieversorgern und den ausgeprägten regionalen Gasversorgern gefördert - das war im Rahmen der Brennstoffzellen-Euphorie so und wiederholt sich jetzt im Rahmen der Mikro-KWK-Debatte - weil diese sich nicht so sehr mit der Perspektive anfreunden können, in der Stadtwerke-Landschaft zunehmende Nah- und Fernwärme-Aktivitäten und damit ernst zu nehmende Stromerzeugungskonkurrenten anzutreffen.
Welche Technologie wird künftig den KWK-Markt bestimmen?
Ballhausen: Wir glauben dass die Effizienz bei der Energieumwandlung das entscheidende Kriterium sein wird. Daher setzen wir besonders auf die Brennstoffzelle. In Feldtests haben wir bereits gezeigt, dass elektrische Wirkungsgrade über 50% möglich sind. Die Brennstoffzellentechnologie befindet sich jedoch noch in der Entwicklung. Es müssen die Standzeiten der Anlagen erhöht und die Kosten gesenkt werden.
Reicht der Blick auf die Stromerzeugung aus oder müssen für intelligente Netze auch die Stromverbraucher einbezogen werden?
Schulz: Intelligente Netze bedeuten nicht nur, die Kleinerzeugungen gut zu koordinieren, dass zum Beispiel fluktuierende regenerative Erzeugungen gut ausgeglichen werden, sondern auch, dass auf der Nachfrageseite Lastabwurfmöglichkeiten selbst bei kleinen Geräten entsprechend gesteuert und ohne Beeinträchtigung der Nutzer ausgenutzt werden.
Ballhausen: Zukünftig wird es eine Herausforderung sein, den regenerativ erzeugten Strom auch nutzen zu können. Um zu jeder Zeit einen Ausgleich zwischen der Erzeugung und dem Bedarf an Strom zu erreichen, müssen zukünftig sowohl Stromerzeuger als auch Stromverbraucher einen Beitrag leisten. Es gibt viele Stromgeräte bei denen es nicht wichtig ist, wann sie eingeschaltet werden. Nehmen Sie die Kühltruhe als Beispiel. Es ist durchaus denkbar eine Kühltruhe in ein Lastmanagement einzubinden, denn sie speichert Energie in Form von Kälte. Solange eine maximale Temperatur für die Lebensmittel gewährleitet ist, kann sie immer dann kühlen, wenn viel regenerativ erzeugter Strom zur Verfügung steht. In dem Projekt eTelligence wollen wir diese Ideen ausprobieren und deren Machbarkeit und Wirtschaftlichkeit kennen lernen.
Vernetzte Kleinkraftwerke sollen Schwankungen von Wind- und Sonnenenergie ausgleichen und helfen, die Nutzungsmöglichkeiten von Ökostrom zu verbessern. Wie wichtig ist dies für die Region Bremen-Oldenburg, die einen hohen Anteil an erneuerbaren Energieerzeugungsanlagen aufweist?
Schulz: In dieser Region gut regelbare fossil befeuerte Anlagen zu haben, halte ich für ausgesprochen wichtig. Die Palette geeigneter Erzeugungsanlagen reicht viel weiter als z.B. durch das Lichtblick-VW-Konzept gekennzeichnet. Die für die Küste und die Elbe vorgesehenen Kohle-Kraftwerke, die eben nicht diese Flexibilität aufweisen, halte ich dagegen für völlig deplaziert, weil ja gerade im Küstenbereich ein besonders intensiver Windkraftausbau zu erwarten ist.
Welche Chance bieten dezentrale KWK-Anlagen – die zumeist mit Erdgas betrieben werden - für den Klimaschutz?
Ballhausen: Dezentrale KWK-Anlagen können insgesamt zu einer CO2-Einsparung von 20-35% führen. Aus Klimaschutzgründen ist sicherlich richtig, dass die regenerativen Erzeugungsanlagen im Norden Vorfahrt haben sollten. Die Windintensität und das landwirtschaftliche Potenzial sind hier sehr hoch. Aber auch auf kohlebefeuerte Grundlastkraftwerke werden wir in Deutschland in den nächsten Jahren meines Erachtens nicht verzichten können.
Schulz: Gasbetriebene KWK-Anlagen würden zunächst hauptsächlich ältere Steinkohle-Kraftwerke verdrängen und würden damit eine erhebliche Primärenergieeinsparung sowie aufgrund des Brennstoffvorteils eine enorme CO2-Minderung bewirken. Welche CO2-Minderungseffekte ihnen nach 10 bis 20 Jahren zuzuordnen sind, wird davon abhängen, in welchem Maße die Erzeugung bei den Kondensationskraftwerken in Richtung Erdgaseinsatz geht. Der Minderungseffekt fällt bekanntlich um so intensiver aus, je höher die elektrischen Wirkungsgrade der KWK-Technik sind. Hier sei genannt, dass ein Senertec-Modul (5,5 kWel) einen Wirkungsgrad von 27 % aufweist, während ein BHKW der 1 MWel-Klasse zu 40% kommen kann und ein noch größeres GuD-Heizkraftwerk sogar bis zu annähernd 50% im reinen KWK -Betrieb.
Vielen Dank.
