So erzeugen wir 2040 unseren Strom

Willkommen in der solaren Welt

Alle Geräte vom Staubsauger bis zum Rasenmäher werden elektrisch angetrieben. Und auch in der Produktion ist erneuerbarer Strom die wichtigste Energie. Doch wie erzeugen wir genug Strom für unsere Bedürfnisse und wie schaffen wir es, dass er immer in der richtigen Menge verfügbar ist?

Ursprung unseres Stroms ist die Sonne. Sie versorgt unseren Planeten mit 10.000 Mal mehr Energie, als die Menschheit benötigt. Ihre Energie können wir mit Photovoltaikmodulen direkt in Strom umwandeln. Oder wir nutzen Windräder, um indirekte Sonnenenergie aus der Kraft des Windes in Strom zu verwandeln. Auch Wasserkraft ist indirekt Sonnenenergie, da Wasser durch die Sonnenwärme verdunstet. Dadurch entstehen Wolken und Regen, die das Wasser in die Berge bringen. Von dort wird es in unseren Flüssen wieder abtransportiert und versorgt dabei unsere Flusskraftwerke mit Energie. Und natürlich ist auch Biomasse gespeicherte Energie der Sonne, die zu erneuerbarem Strom wird.

Wir leben daher heute in einer solaren Welt mit Photovoltaik, Wasserkraft und Windenergie als Eckpfeiler unserer Stromversorgung. Und obwohl die Sonne nicht immer scheint und der Wind nicht immer weht, ergänzen sich die beiden erneuerbaren Energiequellen sehr gut. Die Sonne scheint am meisten tagsüber in den Stunden, wenn wir aktiv sind, und in den Sommermonaten. Wind weht am stärksten in den Wintermonaten und zumeist dann, wenn keine Sonne scheint. Wir haben heute 31 GW (Millionen KW) an Sonnenstromanlagen und 21 GW an Windstromanlagen installiert, die über die Monate eines Jahres hinweg eine ausgewogene Versorgung mit Strom gewährleisten (siehe Bild).

Dies wird ergänzt mit Wasserkraft, die ebenfalls stark von den Kräften der Natur bestimmt ist und daher nicht komplett flexibel eingesetzt werden kann. Diese drei solaren Energien bilden das Fundament unserer Stromversorgung. Wir erzeugen damit heute jährlich 149 TWh erneuerbaren Strom und damit fast die dreifache Menge im Vergleich zu den 2020er-Jahren.

Strom kann gut verteilt und gespeichert werden

Doch was passiert, wenn der Himmel einmal bewölkt ist oder der Wind nicht weht? Zunächst sind das oft lokale Phänomene. Unser Stromnetz verbindet unser Dorf oder unsere Stadt mit anderen Orten in Österreich sowie darüber hinaus in ganz Europa. Irgendwo scheint fast immer die Sonne (Italien!) oder es weht der Wind (Nordsee!), und über die Stromnetze kann der solare Strom verteilt werden. 

Außerdem kann jede und jeder den Strom aus seiner PV-Anlage im eigenen Heimspeicher oder im E-Auto-Speicher effizient speichern und damit das eigene Haus und die Nachbarschaft am Abend und in der Nacht mitversorgen. Denn zu diesen Zeiten erhalte ich einen hohen Einspeisetarif für meinen selbst erzeugten Strom, so ist meine PV-Anlage ohne Förderung mehr als rentabel. Oder ich lade meinen PV-Strom in einen lokalen Großspeicher in meinem Dorf. Überregional nutzen wir Pumpspeicherkraftwerke, um den mit Sonne, Wind und Wasser erzeugten Strom zwischenzuspeichern.

Angebot und Nachfrage smart angleichen

Doch die günstigste Art, Strom zu nutzen, ist genau dann, wenn der Strom erzeugt wird. Zu diesen Zeiten wird Strom billig, und über unsere smarten Netze kommt dieser Strom zu unseren smarten Geräten, die, wenn möglich, flexibel darauf reagieren. Das heißt, im Winter wird meine Wärmepumpe aktiviert, wenn viel Windstrom im Netz verfügbar ist. Sie sorgt zugleich dafür, dass die Temperatur in meinem Haus immer im gewünschten Komfortbereich bleibt und erhitzt Wasser für die spätere Nutzung. Und mein E-Auto lädt dann mit voller Leistung, wenn gerade maximaler Sonnenstrom erzeugt wird, oder in den Nachtstunden, wenn der Wind weht und sonst wenig Strombedarf ist.

All das passiert ganz automatisch, ohne dass wir uns darum kümmern müssen: Unsere smarten Geräte optimieren den Verbrauch für uns. Sie nutzen bevorzugt den solaren Strom, wenn er verfügbar ist – also dann, wenn er am günstigsten ist. Einmal richtig eingestellt liefern sie uns Wärme, Kühle und Mobilität mit hohem Komfort und geringen Kosten.

Wasserstoff und Bioenergie gegen die Dunkelflaute

Doch was passiert, wenn im Winter mehrere Tage hindurch in ganz Europa weder die Sonne scheint noch der Wind weht – die gefürchtete Dunkelflaute, die zwar selten ist, aber doch passieren kann? Für diese Tage im Jahr gibt es Reservekraftwerke, die auf saisonal gespeicherte Energie zurückgreifen können. Hierzu dient vor allem Wasserstoff, der überwiegend in den Sommermonaten und zu windreichen Zeiten aus Überschussstrom erzeugt wird. Mit Wasserstoff wird während einer Dunkelflaute ausreichend erneuerbarer Strom erzeugt. Daneben kann noch auf Biomasse, Biogas oder erneuerbares Methan zurückgegriffen werden.

So versorgt uns die Kombination aus Sonnenlicht, Wind und Wasserkraft mithilfe von Netzen, Speichern, Wasserstoff und smarten Geräten 365 Tage im Jahr und 24 Stunden am Tag mit günstigem, erneuerbarem Strom.