Vergleich Braunkohlekraftwerk mit Batteriespeicher

Von Reinhard Storz

Zur Jahreswende 2020/2021 wurden die Blöcke A und B des Braunkohlekraftwerks Niederaußem stillgelegt. Die beiden Blöcke, Baujahr 1972, hatten eine Leistung von je 300MW, einen Wirkungsgrad von 34% und einen Kohleverbrauch von 1,2 kg/kWh entspr. 1,2 Mg/MWh. Diese beiden Blöcke waren also als Grundlastanlagen, die rund um die Uhr auf Vollast laufen, in der Lage 2 mal 300 mal 24 =14.400 MWh Strom ins Netz einzuspeisen um die Verbraucher zu beliefern. Dafür wurden 14.400 mal 1,2 = 17.280 Mg Braunkohle verbraucht.

Wir unterstellen nun, dass an einem Tag im Winter der Wind nicht weht und als Ersatz, zuvor in Lithiumionen- Akkus in gleicher Menge gespeicherter Strom, in das Netz eingespeist werden soll.

Diese Akkus werden ja den Betreibern von Solar- und Windenergieanlagen empfohlen, um ihren Strom für Zeiten zu speichern, in denen die Sonne nicht scheint oder/und der Wind nicht weht.

Was würden diese erforderlichen  Lithiumionen- Akkus, das Beste was heute auf dem Markt ist,  kosten und welches Gewicht würden sie haben?  Welche Betriebsdauer halten die als zyklenfest und langlebig bezeichneten Akkus bis sie erneuert werden müssen? Diese Fragen wollen wir beantworten.

Im Internet finden wir heute (09.01.2021 um 14 Uhr)  beispielsweise direkt ein Angebot der Firma Pylontech. Das Speicherpaket US2000, bestehend aus 4 Akkus, kann 8,8 kWh speichern und wieder abgeben. Es wird dabei von 90% Entladung ausgegangen. Gewicht 4 mal 24 kg, also 96 kg. Die Lebensdauer wird mit über 10 Jahre und über 6000 Zyklen angegeben. Der Preis wurde von 5.704 auf 3.532 Euro gesenkt, lesen wir. Das scheint attraktiv. Damit rechnen wir und kommen zu folgendem Ergebnis:

14.400 MWh  sind 14.400.000 kWh geteilt durch 8,8  kWh je Speicherpaket ergibt 1.636.364 Speicherpakete. Die Zahl multiplizieren wir mit dem Einzelpreis 3.532 und erhalten als Preis für die Speicher 5.779.600.000Euro. Jetzt interessiert uns noch die Masse bzw. das Gewicht der Speicher. Dazu müssen wir die Anzahl der Speicher (1.636.364) mit dem Gewicht des einzelnen Speicherpakets (96 kg) multiplizieren und erhalten 157.090.909 kg entsprechend 157.091 Tonnen

Die garantierte Lebensdauer der Akkumulatoren wird mit über 10 Jahren bzw.  6000 Zyklen angegeben. 10 Jahre entsprechen 3650 Tage. Bei der hier unterstellten Betriebsweise müssten die Akkumulatoren ständig geladen sein, und die garantierte Zyklenzahl wird nicht ausgeschöpft. Es muss aber über die Lebensdauer die volle Ladung aufrechterhalten werden.

Teilen wir den Gesamtpreis für die 1.636.364 Speicherpakete (5.779.600.000) Eurodurch die 3650 Tage ergeben sich für die Dauer, in der die Akkumulatoren vollgeladen in Bereitschaft gehalten werden, tägliche Kosten in Höhe von 1.583.462Euro. Das scheint auf den ersten Blick verkraftbar. Aber es gilt zu berücksichtigen, dass da ja nur ein erster Schritt auf dem Weg ist. Zunächst sollen bis zum Ende des kommenden Jahres die restlichen Kernkraftwerke mit einer Leistung von 9,5GW abgeschaltet werden. Bis Ende des Jahres 2038, manche fordern schon bis Ende 2035, sollen alle Steinkohlekraftwerke mit einer Leistung von 22,7GW und Braunkohlekraftwerke mit 20GW folgen. Insgesamt muss also eine Grundlast, die zur Verfügung steht wenn Sonne und Wind keinen Strom liefern, in Höhe von rund 52GW ersetzt werden.

Berechnen wir nur eine kalte Winternacht, in der der Wind nicht weht und während 16 Stunden keine Sonne scheint. Diese Zeit wollen wir mit Strom aus den zuvor genannten Akkumulatoren überbrücken. Wir brauchen 52GW mal 16 Stunden, also 832 GWh entspricht 832.000MWh oder 832.000.000KWh.

Die dafür erforderliche Anzahl an Akkumulatoren ist damit 832.000.000 kWh geteilt durch 8,8 kWh = 94.545.454 Speicherpakete. Das wären mehr Speicherpakete als Deutschland Einwohner hat. Deren Gewicht ist 94.545.000 Speicherpakete multipliziert mit 96 kg je Speicherpaket 9.076.363.636 kg entspricht 9.076.363 Tonnen. 94.545 454 Speicherpakete multipliziert mit dem Einzelpreis  3.532 Euro ergibt einen Gesamtpreis 333.934.000.000Euro.

Also rund 334 Milliarden Euro. Das scheint mir ein sehr teurer Weg zur Vermeidung von CO2

Hinweis. Dieser Text ist eine korrigierte Fassung. Danke an alle Leser, die mit Korrekturhinweisen geholfen haben.