Die Energiewende stellt die heimische E-Wirtschaft vor enorme Herausforderungen. Knapp 7.000 Kilometer sind die Stromleitungen der überregionalen Übertragungsnetze lang. Und damit die Versorgung gesichert ist, müssen sich in diesen Netzen jede Sekunde Angebot (Stromerzeugung) und Nachfrage (Stromverbrauch) die Waage halten. Die Stromerzeugung aus erneuerbarer Energie ist aber abhängig von Wetter, Tages- und Jahreszeit – vor allem bei der Solarenergie und der Windkraft, den zwei tragenden Säulen der Energiewende. Die Netze müssen immer größere Mengen dieser fluktuierenden Energie integrieren. Energiespeicher sowie Flexibilisierung und Ausbau der Stromnetze (Stichwort Smart Grids) werden zu zentralen Bausteinen der erneuerbaren Energiezukunft. Daher sind Unternehmen gefragt, die „intelligente“ Energienetze betreiben oder mit entsprechender Software ausstatten. Ein weiterer großer Hoffnungsträger einer klimaneutralen Energieversorgung: Wasserstoff.
Gehört Wasserstoff die Zukunft?
In weniger als zehn Jahren soll der Strom, über das Jahr betrachtet, vollständig aus erneuerbaren Quellen stammen. Dazu werden 27 Terawattstunden (TWh) an zusätzlichem Strom aus erneuerbaren Energien benötigt. Quellen wie Wind oder Sonne stehen aber nicht immer und nicht im konstanten Ausmaß zur Verfügung. So können einerseits die Windkraftwerke im Burgenland an windstarken Tagen das Vierfache des gesamten Stromverbrauchs des Bundeslandes decken. Auf der anderen Seite können geringere Sonneneinstrahlung, volatiler Wind und höherer Energiebedarf, speziell über die Wintermonate, zu Versorgungslücken führen. Um diese saisonalen Schwankungen ausgleichen zu können, braucht es entsprechende Speicherkapazitäten: Batterien- und Pumpspeicher sind lediglich Kurzzeitspeicher, Wasserstoff kann hingegen in ausreichender Menge über Wochen und Monate gelagert werden. Er ermöglicht es, die Produktion und den Verbrauch von erneuerbarer Energie zu entkoppeln, sodass Strom aus Quellen wie Wind oder Sonne immer sicher zur Verfügung steht – trotz größerer Schwankungen bei der Erzeugung.
Engpässe im Winter ausgleichen
Der überschüssig produzierte Strom aus Photovoltaik- oder Windkraftanlagen kann zur Herstellung von Wasserstoff verwendet werden. Eine kleine Auffrischung aus dem Physikunterricht: Bei der Elektrolyse wird unter Einsatz von Strom Wasser (H2O) in Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O) gespalten. Der so erzeugte Wasserstoff wird dann gespeichert – aktuell vorwiegend als Gas unter hohem Druck in Tanks. An einer verlustfreien Speichermethode wie den so genannten Metallhybrid-Speichern wird derzeit gearbeitet. Bei Bedarf wird der Wasserstoff mittels Brennstoffzelle wieder zur Stromgewinnung eingesetzt, um mögliche Engpässe im Winter zu schließen. Leistungsfähige Wasserstoffspeicher nehmen somit eine Schlüsselrolle beim Umbau unseres Energiesystems ein.
Zwei grundsätzliche Vorteile von Wasserstoff
Er kann über lange Zeiträume gespeichert werden.
Er hat eine hohe Energiedichte: ein Kilogramm Wasserstoff hat den gleichen Energieinhalt wie drei Kilogramm Benzin oder 270 Kilogramm Lithium-Ionen-Batterien.
Die Nutzung von Überschuss-Strom aus Wind- und PV-Anlagen zur Herstellung von Wasserstoff würde die Stromnetze entlasten und somit die Effizienz des Gesamtsystems erhöhen. Die Europäische Kommission hat im Rahmen ihres „Green Deals“ Strategien für Wasserstoff und die Integration des Energiesystems vorgelegt. Bis 2030 ist ein starker, stufenweiser Ausbau der Elektrolysekapazitäten bis auf mindestens 40 Gigawatt vorgesehen, 10 Millionen Tonnen grüner Wasserstoff soll erzeugt werden können. Dafür sollen insgesamt 430 Milliarden Euro investiert werden. Auch andere Sektoren wie die Stahlindustrie, die chemische Industrie oder der Transportsektor können mithilfe von grünem Wasserstoff zumindest teilweise dekarbonisiert werden, indem er fossile Energien wie Erdöl oder -gas ersetzt.
Intelligente Verteilung von Energie
Die Energiewende ist auch geprägt von der dezentralen Erzeugung vieler kleiner Einheiten, da es immer mehr Photovoltaik-Anlagen und Windkraftwerke gibt. Dazu müssen intelligente Konzepte und Technologien entwickelt werden, die alle Akteure am Energiemarkt – also Erzeuger, Versorger, Verbraucher und Netzbetreiber – miteinander kommunizieren und kooperieren lassen. Ein Schlüssel dazu ist die Digitalisierung.
Smart Grids, also die intelligenten Stromnetze, gelten als die zentrale Infrastruktur für ein zukünftiges Energiesystem. Hier sind vor allem Unternehmen gefragt, die in den Themen Energiespeicherung und Energieverteilung, einschließlich der intelligenten Stromnetze, unterwegs sind. Für interessierte Anlegerinnen und Anleger: In solche Unternehmen kann man über den Raiffeisen-SmartEnergy-ESG-Aktien investieren. Dieser Fonds geht das Thema Energiewende breit gefächert an – von den Bereichen erneuerbare Energie über Energiemanagement, Green Buildings bis hin zu Smart Grids.
