Erneuerbare Energien Biogasanlagen als Schlüssel zur sicheren Stromversorgung in Deutschland

Die Flexibilisierung von Biogasanlagen spielt eine entscheidende Rolle bei der Sicherung der Stromversorgung. Besonders in Zeiten ohne Wind und Sonne stellen sie wertvolle Reservekapazitäten bereit. 

Die aktuellen Planungen der Bundesregierung zur Kraftwerksstrategie setzen voraus, dass bei künftigen Versorgungsengpässen stets ausreichend Strom importiert werden kann. Stehen nicht genügend Importmengen zur Verfügung oder kann der entsprechende Bedarf nicht über Demand-Side-Management (DSM) angepasst werden, müssen zusätzliche wasserstoff- und biogasbasierte Kraftwerke bereitstehen, um die Versorgung sicherzustellen. Expertengehen von einem potenziellen Defizit von 49 GW Leistung bis 2030 aus. Welche Rolle Biogasanlagen in unserer künftigen Energieversorgung einnehmen sollten, hat die Friedrich-Alexander-Universität Nürnberg-Erlangen (FAU) im Auftrag des Fachverbandes Biogas ineiner Studie untersucht.

Das Stromdefizit halbieren

„Die Kombination von wasserstoff- und biogasbasierten Reservekraftwerken könnte das maximale Stromdefizit einer sogenannten Dunkelflaute halbieren und die dabei anfallenden Kosten erheblich reduzieren“, bilanziert Prof. Dr.-Ing. Jürgen Karl, Leiter des FAU-Lehrstuhls für Energieverfahrenstechnik. Die Studie kommt zu dem Ergebnis, dass über eine Nachrüstungvon Biogasanlagen mit Biogasspeichern in Kombination mit der Überbauung bestehender Blockheizkraftwerke bis 2030 rund 12 GW gesicherte Leistung zur Verfügung gestellt werden könnten. In Kombination mit Wasserstoffkraftwerken stünden damit insgesamt 25,9 GWReserveleistung bereit.

Die Kombination von wasserstoff- und biogasbasierten Reservekraftwerken könnte das maximale Stromdefizit einer sogenannten Dunkelflaute halbieren und die dabei anfallenden Kosten erheblich reduzieren.

Prof. Dr.-Ing. Jürgen Karl, Lehrstuhls für Energieverfahrenstechnik an der Friedrich-Alexander-Universität Nürnberg-Erlangen (FAU)

Die dafür notwendigen Investitionen in die Biogasbranche sind um den Faktor 1,9 bis 3,7 niedriger als bei wasserstoffbasierten Reservekraftwerken. Dies wirke sich auch auf die Stromgestehungskosten aus, so Karl. „Bei mit Wasserstoff betriebenen Kraftwerken ergeben sich laut unseren Berechnungen für das Jahr 2030 Stromgestehungskosten von circa 49 bis 133 ct/kWhel, bei biogasbasierten Kraftwerken sind es 25 bis 44 ct/kWhel.“

Chance Biogasanlagen nicht ungenutzt lassen

Auch die Biogasaufbereitung mit anschließender Einspeisung von Biomethan ins Gasnetz oder die Methanisierung des CO2-Anteils von Biogas mit grünem Wasserstoff aus der Elektrolyse bieten große Potenziale, betont Karl. Zudem weist er darauf hin, dass Biogasanlagen zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen beitragen. Sein Fazit: „Wir dürfen die ChanceBiogas nicht fahrlässig ungenutzt lassen. Wir müssen die Versorgungssicherheit garantierenund dafür alle vorhandenen Reserven nutzen.“

Horst Seide, Präsident des Fachverbandes Biogas, ergänzt: „Biogasanlagen sind da, sie stehensofort zur Verfügung, sind praxiserprobt und laufen einwandfrei. Eine Verdoppelung der bestehenden Biogasleistung von heute 6 auf 12 GW bis zum Jahr 2030 wäre problemlos möglich – ohne den Einsatz zusätzlicher Substrate.“ Notwendig sei dafür jedoch eine Erhöhung des Ausschreibungsvolumens auf 1.800 MW pro Jahr sowie eine Anhebung des Flexibilitätszuschlags auf 120 Euro. Eine Entscheidung, deren Dringlichkeit der Verbandspräsident betont. 

Steuerung für Biogasanlagen

Flexibilisierte Biogasanlagen – Revolutionäres Projekt zur selbstlernenden Steuerung

Aktuell gibt es in Deutschland knapp 10.000 Biogasanlagen, die flexibel Strom erzeugen können. Für viele dieser Anlagen jedoch endet in Kürze die EEG-Vergütung; sie brauchen eine Perspektive für den Weiterbetrieb. „Um diesen großen und wichtigen Kraftwerkspark zu erhalten, brauchen die Betreiber dringend zeitnahe Änderungen im EEG – in wenigen Jahren könnte es zu spät sein“, mahnt Seide. Denn wenn eine Biogasanlage den Betrieb erstmal eingestellt habe, sei sie nur schwer zu reaktivieren.

Dies sei auch vor dem Hintergrund der regionalen Wärmeversorgung von großer Relevanz.Aktuell werden knapp 400.000 Haushalte in Deutschland – vor allem im ländlichenRaum – mit Biogaswärme versorgt, darüber hinaus hunderte Schulen, Schwimmbäder undTurnhallen. Wenn die Anlagen ihren Betrieb einstellen, brächen diese auch als Wärmequellenweg.