Alle Zukunfts- und Wachstumstechnologien, ob Elektromobilität, Wasserstoff, Digitalisierung und Vernetzung oder Künstliche Intelligenz hängen von der gesicherten und tendenziell wachsenden Verfügbarkeit von Energie ab.
Wenn wir von Energie sprechen, meinen wir in unserem praktischen Leben zwei Formen: Elektrische Energie und Wärme. Beide Energieformen sind für unser modernes und industrielles Leben wesentlich. Allerdings setzt die natürliche Verfügbarkeit uns Grenzen.
Vergegenwärtigt werden muss der Umstand, dass der Endenergieverbrauch 2019 in der Bundesrepublik Deutschland wie folgt verteilt war:
- Wärme und Kälte (ohne Strom): 1.216,7 Mrd. kWh = 50,9%
- Nettostromverbrauch: 517,8 Mrd. kWh = 21,7%
- Verkehr (ohne Strom und internationalen Luftverkehr): 656,8 Mrd. kWh = 27,5%.
Hinzu kommt, dass wir unser Energiesystem auf erneuerbare Energie ausrichten. Damit zusammen hängen Schwankungen der Verfügbarkeit, die im Sinne eines Energiesystems durch intelligente Planung ausgeglichen werden müssen.
Temporäre Schwankungen bestimmter Energiequellen können durch die Diversifikation der Energieträger ausgeglichen werden. Zudem bedingt die Festlegung auf möglichst viele Energiequellen nicht nur Resilienz gegenüber äußeren Einwirkungen und Risiken, sondern darüber hinaus auch Dezentralisierung und somit die Begrenzung der Umweltauswirkungen auf möglichst kleine Einzugs- und Einflussbereiche.
Der Energiemix ist zwar die eine Schlagseite, innerhalb dieser möglichst hohen Vielzahl an Energieträgern ist die Stellung der einzelnen Energiequellen allerdings nicht gleichwertig:
Wind- und Solarenergie sind intermittierende Energiequellen; das Potential ist zeitlich schwankend. Daraus folgt, dass es insbesondere darauf ankommt, auf Speichertechniken zurückzugreifen, um die zeitlichen Schwankungen zwischen zu speichern. Dazu eignen sich Batterien oder Wasserstoff und folglich Methan.
Daneben ordnen sich die Energiequellen an, die die Grundlast abdecken, deren Anpassungsfähigkeit an zeitlich erhöhten Energiebedarf jedoch nur sehr gering ist. Dazu gehören beim Thema Wasserkraft die Laufwasserkraftwerke ohne Speichervolumen, Steinkohle, Erdgas, Biomasse, Erdöl und Kernkraft.
Letztlich haben Speicherwasserkraftwerke das größte Potential, weil sich diese sowohl zur Abdeckung des Grundbedarfes als auch der zeitweiligen Spannungsspitzen eignen, weil der Durchfluss zeitlich erhöht werden kann.
Auf den Punkt gebracht: Ohne zuverlässige Speichermöglichkeiten in Form von Pumpspeichern, Batterien oder Wasserstoff eignen sich Wind- und Solarenergie nicht für eine gesicherte Energieversorgung.
Demanega 