Supergrid: Europa kann sich mit erneuerbaren Energien versorgen
Josef Lutz, Professor für Leistungselektronik an der TU Chemnitz(öffnet im neuen Fenster) , hält ein europäisches Supergrid für erneuerbare Energien für machbar. Tunesien könnte ein möglicher Lieferant von Solarstrom werden.
Um die Versorgung Europas mit Strom aus regenerativen Quellen zu realisieren, würden wegen des schwankenden Angebots von Sonne und Wind große zusätzliche Energiespeicher wie Pumpspeicherkraftwerke notwendig. Wenn für die Energieerzeugung jeweils die ertragreichsten Standorte ausgewählt würden, könnten sich regionale Erzeuger und industrielle Großtechnik sinnvoll ergänzen. Um dies zu erreichen, ist ein großräumiger, elektronisch gesteuerter Energieausgleich geeignet, welcher Solar- und Windkraftanlagen von Südeuropa bis nach Nordeuropa und viele regionale Erzeuger einschließt. Auf diese Weise lassen sich teure Speicher sowie konventionelle Reservekraftwerke weitgehend vermeiden und vorhandene Speicher können überregional besser genutzt werden.
"Die Technik der Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung - kurz HGÜ - ist dafür sehr gut geeignet" , sagte Lutz. Die Energieübertragung sei damit auch über sehr große Strecken verlustarm möglich.
Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung in China bereits Realität
In China sei eine solche HGÜ-Leitung mit 800 kV und 6,4 GW von Xiangjiaba im Nordosten der chinesischen Provinz Yunnan bis zum Ballungszentrum Schanghai über eine Entfernung von mehr als 2.000 km in Betrieb gegangen, erklärte Jörg Dorn, Entwicklungsleiter für Power Transmission Solutions bei Siemens. Eine Hochspannungs-Gleichstrom-Leitung kann gegenüber einer 380-kV-Freileitung bei gleichem Leitungsquerschnitt - also gleichem Einsatz von Metall - deutlich größere Energiemengen übertragen. Bei einer Freileitung beträgt der Landschaftsverbrauch im Vergleich nur etwa ein Drittel.
Weitgehend unbeachtet von der Öffentlichkeit wurde diese Technik inzwischen wesentlich weiterentwickelt. Die zur Umwandlung des Gleichstroms in Drehstrom notwendigen Konverter hätten einen Entwicklungsstand erreicht, der höchste Zuverlässigkeit und Energieeffizienz auch an großen verzweigten HGÜ-Netzen ermögliche, erläuterten die Wissenschaftler. Ohne prinzipielle Begrenzung der Entfernung seien Erdkabel, Seekabel und Freileitungen in Kombination einsetzbar, so dass Siedlungs- und Landschaftsschutzgebiete geschont werden könnten.
Erfinder des Modular Multilevel Converters für erneuerbare Energien
Rainer Marquardt, Professor für Leistungselektronik und Steuerungen an der Universität der Bundeswehr München und Erfinder des "Modular Multilevel Converter", bringt diese in das Supergrid ein. Diese Erfindung ermögliche die Erzeugung einer sauberen sinusförmigen Spannung auch für viele hunderttausend Volt und eine wesentlich günstigere, industrielle Realisierung der Konverter. Eine damit verwirklichte HGÜ könne viele Funktionen der Netzstabilisierung und des Ausgleichs von Störungen in konventionellen Drehstromnetzen übernehmen. Auch Fehler an der Gleichstromseite könnten in wenigen Millisekunden elektronisch geklärt werden, so dass die Netzteilnehmer sie praktisch nicht bemerkten. "Wir brauchen ein Supergrid für erneuerbare Energien" , forderte auch Marquardt.
Diese Technik spielte auf der Konferenz "Power Electrical Systems" eine zentrale Rolle, eine vor kurzem abgehaltene Teilkonferenz der IEEE-SSD, die Lutz gemeinsam mit Professor Ilhem Slama-Belkhodja aus Tunesien leitete. Lutz setzt auf diese Technik als Alternative zum gegenwärtig diskutierten Ausbau von "Stromautobahnen" auf Basis des konventionellen 380kV-Netzes. 3.600 km Leitung auf Basis "etablierter 380-Kilovolt-Freileitungstechnik bis 2020" fordert der jüngste VDE-Dialog 02/2012. Lutz sagte Golem.de: "Das ist teuer, technisch veraltet, energetisch ineffizient und dazu ein unnötiger Landschaftsverbrauch." Mit der sehr viel leistungsfähigeren HGÜ würde in Deutschland wohl eine Nord-Süd-Leitung reichen. Im Norden könnten wir die über HGÜ ankommende Wasser- und Windkraft aus Norwegen andocken, im Süden Solarenergie aus dem Mittelmeerraum. Eine Lösung im europaweiten Maßstab sei sinnvoll. Im Süden können sich die nordafrikanischen Länder als Lieferanten von Solarstrom anbieten. Und eine HGÜ-Leitung von Tunesien nach Italien wird derzeit bereits projektiert.
Nicht Klimawandel, sondern Klimakatastrophe
Lutz sagte, aufgrund der Erwärmung des Erdklimas durch den Treibhauseffekt oder das Treibhausgas CO2 und andere Treibhausgase sei klar, dass erneuerbare Energien gebraucht würden. "Der Begriff 'Klimawandel' ist irreführend. Es handelt sich in der Tat um eine Klimakatastrophe" , betonte Lutz. Durch Anstieg des Meeresspiegels würden große Landstriche unbewohnbar. Regionale Katastrophen, Überschwemmungen, Stürme mit größerer Zerstörungskraft durch den höheren Energiegehalt einer aufgeheizten Atmosphäre zeigten, dass eine katastrophale Entwicklung eingesetzt habe. Diese müsse aufgehalten werden, "um eine lebensfähige Erde zu erhalten" . Die von der Bundesregierung beschlossene Reduzierung der Vergütung und Deckelung des Zuwachses der Solarenergie wirke "kontraproduktiv."