Energiespeicherung und -verteilung als Beitrag zur Dekarbonisierung des Energiesystems

Speicher und Netze sind ein wesentliches Rückgrat eines nachhaltigen und sicheren Energiesystems. Insbesondere ist der Ausbau von Speichern und Netzen für ein zunehmend auf erneuerbaren Quellen basierendes Energie- und Stromsystems
unabdingbar. Die YEP Gruppe Speicher und Netze hat interdisziplinär und in Verbindung mit dem jeweiligen Forschungs- und Arbeitsbereich das Thema auszugsweise bearbeitet
und weiterentwickelt. Die Beiträge des Berichts entsprechen somit den Erkenntnissen der Autor*innen und widerspiegeln ihre persönlichen Erkenntnisse und Meinungen.
In einem ersten Schritt wird die Bedeutung von Speichern und des Netzausbaus im Zusammenhang mit der Dekarbonisierung des Energiesystems und Österreichs Klimaund Energiestrategie #mission2030 beleuchtet. Um das Ziel Strom aus 100%
erneuerbaren Quellen im Jahr 2030 zu erreichen, muss die Produktion erneuerbaren Stroms um 35 TWh erhöht werden. Der Ausbau von Windkraft und Photovoltaik kann dabei 29 TWh beitragen. Die hohe Volatilität sowie die Einbindung neuer
Erzeugungsstandorte dieser Energiequellen belasten jedoch das derzeitige Versorgungsnetz und fordern einen Speicher- und einen Netzausbau sowie die effiziente Nutzung dieser Infrastruktur.
Kapitel 2 zeigt auf, wie Verteilnetzbetreiber mit Hilfe von Netzspeichern den Netzausbau und den Betrieb des Versorgungsnetzes optimieren können. Es wird davon
ausgegangen, dass sich unter den Verteilnetzbetreibern Verbraucher zu kleineren Einheiten oder Energiegemeinschaften, den sogenannten Microgrids, zusammenschließen und Strom als Prosumer austauschen. Die Vorteile und Herausforderungen dieses Trends werden in Kapitel 3 beschrieben. Aufgrund der Kleinteiligkeit von Microgrids wirkt hier die Volatilität erneuerbarer Energiequellen besonders auf die Netzstabilität, die mit Speicherlösungen ausgeglichen werden kann.
Neben Microgrids ist auch Wasserstoff ein aktueller Trend in der Energiewirtschaft. Die Speicherung und der Transport von Energie in der Form von Wasserstoff gilt als vielversprechend, ist allerdings erst im Forschungsstadium. Kapitel 4 stellt die wesentlichen Möglichkeiten zur Produktion von Wasserstoff sowie die
vielversprechendsten Anwendungsfälle vor. Neben dem Einsatz als Treibstoff für den Schwerverkehr ist hier vor allem der stoffliche Einsatz in der Industrie hervorzuheben, der zu einer wesentlichen Emissionsreduktion bei industriellen Prozessen beitragen kann.
Um die derzeit noch sehr hohen Kosten in einen konkurrenzfähigen Bereich bringen zu können, ist vor allem ein Up-Scaling der Technologien notwendig. Im Gegensatz zu Wasserstoff werden Pumpspeicher schon seit vielen Jahrzehnten zur kostengünstigen
Energiespeicherung eingesetzt. Kapitel 5 zeigt wie langlebige unterirdische Pumpspeicherkraftwerke durch die innovative Kombination mit thermischer Energiespeicherung bei nahezu unverändertem Ressourcenverbrauch gegenüber konventionellen Pumpspeichern durch den markant gesteigerten Energieumsatz einen bedeutenden gesamtökonomischen Wertzuwachs ermöglichen können.
Die Energiezukunft wird von individuellen Entscheidungen geprägt. Investitionen in die Energieinfrastruktur bestimmen über Jahrzehnten das System, daher sind die Maßnahmen und Entscheidungen, die jetzt für den Umbau hin zu einem erneuerbaren System getroffen werden entscheidend über dessen Erfolg für die Gesellschaft bzw. den Unternehmen welche in unserem ökonomischen System für dessen Bewirtschaftung
verantwortlich sind.