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Strom für die Energiewende: Solarkraftwerke in Nordafrika können Europa mit regelbarer Energie versorgen. Bild: DLR
Solarenergie aus Nordafrika

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Stromleitung durch das Mittelmeer

Der Import erneuerbarer Energien nach Europa kann als Geschäftsmodell funktionieren und die Energiewende wesentlich unterstützen.

Die Idee gibt es schon länger, die Europäische Kommission hat bereits Regelungen dafür festgelegt – nur keiner macht’s: Strom aus erneuerbaren Energien nach Europa zu importieren.

Forscher haben nun untersucht, unter welchen Voraussetzungen ein solcher Import ökonomisch, ökologisch und sozial sinnvoll ist. An dem EU-geförderten Projekt „Better“ ("Bringing Europe and Third Countries Closer Together Through Renewable Energies") war unter anderem das Deutsche Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR) beteiligt.

Jederzeit sichere Stromversorgung

Europa besteht eine wachsende Nachfrage nach regelbarem, erneuerbarem Strom, nicht zuletzt, weil in Deutschland immer mehr fossile durch erneuerbare Energie ersetzt werden soll.

Solare Dampfkraftwerke in Nordafrika können über das Jahr hinweg dank gleichmäßiger Einstrahlung und Wärmespeichern Tag und Nacht gut regelbaren Strom liefern. Wenn die Sonne über längere Zeit nicht scheint, was dort selten vorkommt, läst sich kurzzeitig mit Zufeuerung aus Erdgas Abhilfe schaffen. Damit lässt sich die benötigte Leistung jederzeit sicher liefern.

Die Wissenschaftler kamen nun auch zu dem Ergebnis, dass der Stromtransfer von Afrika nach Europa über eine Hochspannungs-Gleichstromtrasse eine sinnvolle Lösung sein kann.

Profitabel für die Lieferanten

"Solarstrom aus Afrika ist auf den ersten Blick teurer als heimischer Wind- und Photovoltaikstrom. Wenn aber in Europa Mangel an Wind- und PV-Strom herrscht, etwa abends oder an trüben Tagen, steigt auch der Preis, der für die Kilowattstunde Strom bezahlt wird", erklärt Franz Trieb, Projektleiter der Better-Studie beim DLR-Institut für Technische Thermodynamik.

Wenn Solarkraftwerke in Afrika in solchen Situationen über mehrere Stunden am Tag erneuerbaren Strom nach Europa liefern, hat das für beide Seiten Vorteile: Für Stromanbieter in Afrika entsteht so ein tragfähiges, kostendeckendes Geschäftsmodell. Europa profitiert, weil es seinen Anteil an erneuerbarer Energie bei gleichbleibend sicherer Stromversorgung kostengünstig weiter steigern kann.

Weniger Netzausbau und Reservekraftwerke nötig

Durch den regelbaren Solarstrom lassen sich Schwankungen im Stromnetz ausgleichen. So wird die primäre Funktion heutiger Kohle- und Gaskraftwerke eins-zu-eins durch erneuerbare Energie ersetzt.

Die Studie zeigt zudem, dass ein 15-20%iger Anteil an regelbaren Solarstromimporten zu einer massiven Entlastung der für die Energiewende notwendigen Infrastrukturen führen kann.

Deutschland braucht unter diesen Voraussetzungen deutlich weniger Netzausbau, Stromspeicher und konventionelle Backup-Kraftwerke. Stromimporte nach Europa können damit entscheidend zur Realisierbarkeit und Akzeptanz der Energiewende beitragen.

Supergrid oder Punkt-zu-Punkt-Leitung

Die Forscher untersuchten auch, ob es günstiger ist, den Strom über Punkt-zu-Punkt-Verbindungen (Hochspannungs-Gleichstromleitungen, HGÜ) oder über ein sogenanntes Supergrid nach Europa zu transportieren. Unter einem Supergrid versteht man ein in ganz Europa gut ausgebautes Stromnetz, das den eingespeisten Strom aus dem schwankendem Angebot erneuerbarer Energien jederzeit aufnehmen und bedarfsgerecht über ganz Europa verteilen kann.

Das klare Ergebnis: Der Aufwand für ein solches Supergrid wäre immens hoch. Das Stromnetz in Deutschland müsste in der Lage sein, das Achtfache, Spanien sogar das 55fache seiner heutigen Transferleistung aufzunehmen beziehungsweise an seine Nachbarn abzugeben.

Auch die HGÜ-Leitungen erfordern einen gewissen Aufwand. Dieser ist jedoch gut kalkulierbar, da die Leitungen die Solarkraftwerke in Nordafrika direkt mit den Ballungszentren in Europa verbinden, wo es die größte Stromnachfrage gibt.

Infrastruktur wie bei Gaspipelines

Die Herausforderungen beim Bau entsprechen ungefähr jenen bei Gas-Pipelines. „Man könnte sagen, es handelt sich um Solar-Pipelines, die wertvolle, nämlich regelbare und gleichzeitig erneuerbare Energie aus der Ferne nach Europa bringen“, fasst Franz Trieb zusammen.

Die wichtigsten Faktoren für den Erfolg eines solchen Infrastrukturprojekts wurden am Beispiel der Nord-Stream-Pipeline erarbeitet, die Russland über die Baltische See und zehn Länder mit Deutschland verbindet.

Wesentliche Voraussetzung für den Erfolg sei unter anderem eine völlige Transparenz gegenüber der Öffentlichkeit. Projektverantwortliche müssten auf die Ängste und Bedenken der Bevölkerung eingehen.

Die Better-Studie

Die Better-Studie entstand im Auftrag der Europäischen Kommission. Beteiligt waren neben dem DLR und dem Projektkoordinator CIEMAT (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas) unter anderem das Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK) sowie das United Nations Development Programme (UNDP). Sie finden die Studie zum Download unter http://www.dlr.de/dlr/presse/Portaldata/1/Resources/documents/2015/DLR_Stuttgart_BETTER-Studie_English.pdf. (glan)

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