Die Rolle von Biogas in einem wetterabhängigen Energiesystem
Der Bundestag hat zur Erreichung der Klimaschutzziele einen beschleunigten Ausbau der erneuerbaren Energien beschlossen. Bis 2030 soll der Anteil erneuerbarer Energien am Stromverbrauch auf 80 Prozent steigen, während gleichzeitig der Ausstieg aus Atom- und Kohleenergie erfolgt. Dies erfordert den Ersatz erheblicher Stromerzeugungskapazitäten durch erneuerbare Quellen.
Die Fokussierung auf Wind- und Solarenergie führt zu einer Abhängigkeit von Wetterbedingungen. In sogenannten Dunkelflauten, Perioden mit geringer Stromerzeugung aufgrund fehlender Sonne und Wind, müssen flexible Backup-Kraftwerke einspringen. Diese werden derzeit noch überwiegend mit fossilen Energien betrieben. Biogas-Speicherkraftwerke können hier einen wesentlichen Beitrag leisten, um fossile Kapazitäten zu ersetzen.
Bei bewölktem und windstillem Wetter, wie es in Deutschland häufig vorkommt, wird Biomasse zu einer wichtigen erneuerbaren Stromquelle. Am 29. November lag die Stromerzeugung aus Biomasse laut Bundesnetzagentur bei 116 GWh und übertraf damit die Leistung aus Wind (103 GWh) und Photovoltaik (15 GWh).
Flexibel betriebene Biogasanlagen, auch als Speicherkraftwerke bezeichnet, erzeugen bedarfsgerecht Strom. Dies zeigt das Vorhaben VisuFlex der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR). Auf der zugehörigen Website wird die Stromerzeugung ausgewählter, flexibilisierter Biogasanlagen in Echtzeit den Strompreisen und der Residuallast gegenübergestellt. Es wird deutlich, dass die Stromeinspeisung aus Biogas der Residuallast, also der Differenz zwischen erneuerbarer Stromerzeugung und Strombedarf, präzise folgt.
Bei hoher Netzbelastung können die Biogas-Blockheizkraftwerke (BHKW) heruntergefahren werden, um Kapazitäten für Wind- und Solarstrom freizumachen. Bei Strombedarf dient Biogas als Reservekapazität und fungiert als "Batterie" für Engpasszeiten.
Im Jahr 2021 trugen Biogasanlagen mit knapp 13 % zur erneuerbaren Stromerzeugung bei. Die rund 900 Anlagen in Deutschland verfügen über eine installierte Leistung von 6,4 GW und erzeugten 31,3 TWh Strom aus heimischen Rohstoffen. Zusätzlich wurden 17,4 TWh thermische Energie bereitgestellt, was der Versorgung von etwa 1,5 Millionen Haushalten entspricht.
Zwei GW der installierten BHKW-Leistung, vergleichbar mit der Leistung von zwei Atomkraftwerken, sind für die flexible Strombereitstellung umgebaut worden. Während andere Biogasanlagen als Dauerläufer die Grundlast abdecken, produzieren Speicherkraftwerke Strom zur Abdeckung von Bedarfsspitzen. Alle Biogasanlagen ersetzen fossiles Erdgas, aber flexibilisierte Anlagen sind für ein zukünftiges Energiesystem mit hohen Wind- und Solaranteilen besonders relevant.
Durch die Flexibilisierung weiterer Biogasanlagen könnten zusätzlich etwa 10 - 15 GW flexible Spitzenleistung bereitgestellt werden; bei Erschließung aller Potenziale für die Biogaserzeugung sogar über 30 GW. Zu Zeiten hoher Residuallast ließe sich so mehr als die Hälfte des prognostizierten Leistungsbedarfes durch Biogas decken.
Dies erklärt Uwe Welteke-Fabricius vom Flexperten-Netzwerk. Wolfram Wiggert aus Baden-Württemberg betreibt das Speicherkraftwerk Haslachhof. Er hat in zusätzliche BHKW sowie Wärme- und Gasspeicher investiert und seine Anlage von 500 KW Grundlastbetrieb zu einem 2,6 MW-Speicherkraftwerk umgerüstet. Er produziert flexibel Strom und versorgt etwa 250 Haushalte mit Wärme.
Die Debatte um die Strompreisbremse und die geplante Erlösabschöpfung bei der Stromerzeugung aus Biogas verunsichert ihn jedoch.
Würden die Erlöse aus der Stromvermarktung abgeschöpft, gäbe es für mich keinen Anreiz mehr, meine Biogasanlage flexibel zu betreiben. Die Investitionen in mein Speicherkraftwerk kann ich mit den geplanten Vergütungen dann nicht mehr finanzieren.
Die bedarfsgerechte Stromerzeugung aus Biogas ist ein wichtiger Bestandteil der Energiewende und trägt zu einer nachhaltigen und klimafreundlichen Energieversorgung aus heimischen Rohstoffen bei. Seit Inkrafttreten des Erneuerbare-Energien-Gesetzes im Jahr 2014 wird der Ausbau von Biogasanlagen hin zu einer flexiblen und bedarfsgerechten Stromerzeugung gefördert.
Gemäß dem RePowerEU-Plan strebt die Europäische Kommission eine Steigerung des Biomethananteils von 18 Milliarden Kubikmeter auf 35 Milliarden Kubikmeter bis 2030 an. Wiggert plant, seinen Gas- und Wärmespeicher bei passenden Rahmenbedingungen zu erweitern, um die Ziele der Bundesregierung bei der Energiewende zu unterstützen. Dafür sind verlässliche Rahmenbedingungen notwendig, die Investitionen ermöglichen.