Energiewende - Fracking und Strompreis

Hallo,

wir hatten in einer unserer Vorlesungen über die Unflexibilität konventioneller Energieerzeugung gesprochen und sind dadurch auch auf die negativen Strompreise gekommen. Diese entstehen ja wenn ich es richtig verstanden habe dadurch, dass den erneuerbaren Energien eine Einspeisegarantie gegeben wird und die konventionellen Kraftwerke oft zu unflexibel sind oder es sich wirtschaftlich nicht lohnt, diese herunterzufahren.

Somit übersteigt das Angebot die Nachfrage und Strom wird zu negativen Preisen zB in die Nachbarländer exportiert.

Jetzt wurden wir gefragt, warum Fracking in den USA die Stromexporte und negative Strompreise in Deutschland verstärkt. Kann mir das jemand erklären?

Liegt es daran, dass durch Fracking Ersgas gefördert wird, und somit der Gaspreis sinkt? Dadurch wird vermehrt Gas nachgefragt, was wiederum Kohle im Preis fallen lässt. Ein niedriger Kohlepreis erlaubt den deutschen Kohlekraftwerke zu niedrigeren Preisen zu produzieren, was dann wieder in einem erhöhten Angebot endet und an Schönwettertagen mit den alternativen Energien wieder zu negativen Strompreisen und Exporten führt ?

Oder gibt es dafür eine andere Erklärung ? :)

Danke

Sinkende Gaspreise dürften nicht für größere negative Strompreise sorgen. Dafür sind die laständerungsgeschwindigkeiten von GuDkraftwerken und BHKWs zu hoch.

Und zumindest der Braunkohlepreis hat nur wenig mit irgendwelchen internationalen Preisen zu tun. Grubenbetreiber und Kraftwerkbetreiber sind in der Regel in der gleichen Konzerngruppe oder haben Lieferverträge mit Spannen von über 10 Jahren.

Bei Steinkohle sieht es allerdings etwas anders aus. Da kenne ich mich jedoch leider nicht so sehr aus um eine Meinung abgeben zu wollen.

Hallo @Havendale , hallo qalle !

Havendale schrieb:Oder gibt es dafür eine andere Erklärung ? :)

Der "negative Strompreis" ist ein unmittelbares Problem der Erneuerbaren Energien und nicht der Konventionellen.

Havendale schrieb:Jetzt wurden wir gefragt, warum Fracking in den USA die Stromexporte und negative Strompreise in Deutschland verstärkt. Kann mir das jemand erklären?

Das passiert eher nicht.

Sinkende Kosten für Primäenergie führen zu sinkenden Kosten bei der Sekundärenergie. Da aber "alternative Energie" einen absoluten Einspeisevorrang hat, wäre "geschenkte Primärenergie" im Zweifel noch ein schlechtes Geschäft, weil es zu keinem wirtschaftlich nutzbaren Vorteil gegenüber den "Alternativen" kommt und zu keiner Marktverschiebung.

Die Gesammtkosten für Strom sinken auch an der Strombörse und damit steigt die Höhe der Einspeisevergütung an.
Das ist eigendlich alles, außer das man dichter an der "Nullinie" ist.


Gruß, Gildonus

Gildonus schrieb:Sinkende Kosten für Primäenergie führen zu sinkenden Kosten bei der Sekundärenergie. Da aber "alternative Energie" einen absoluten Einspeisevorrang hat, wäre "geschenkte Primärenergie" im Zweifel noch ein schlechtes Geschäft, weil es zu keinem wirtschaftlich nutzbaren Vorteil gegenüber den "Alternativen" kommt und zu keiner Marktverschiebung.

Vielleicht, allerdings wenn die Ölpreise niedrig sind, dann lohnt es sich z.B. nicht die Heizung auf Strom umzurüsten. Mit steigenden Ölpreisen würden Elektroautos attraktiver werden und auch andere Verbraucher z.B. Heizungsunterstützung mittels Strom. Je höher der Ölpreise desto attraktiver werden auch eigene PV Anlagen für Eigenheime oder auch Speicher wie die Tesla Powerwall, kombiniert mit Heizungsunterstützung und Wärmetauscher :P Ok, dafür muss man erstmal den Geldbeutel haben. Generell würde ich aber sagen je billiger andere Energie verfügbar ist, desto weniger ist es interessant verfügbare elektrische Energie zu verwenden.

Gildonus schrieb:Der "negative Strompreis" ist ein unmittelbares Problem der Erneuerbaren Energien und nicht der Konventionellen.

Nicht wirklich. Negative Residuallasten gab es auch schon bevor man mit der Energiewende begonnen hat und als an einen liberalisierten Energiemarkt noch nicht zu denken war. An dieser Stelle seien nur einmal die klassischen Nachtspeicherheizungen genannt. Exergetisch die reinste Katastrophe war deren eigentliche Funktion ja auch die Erzeugung von zusätzlichen Lasten. Zugegeben, in den letzten Jahren schwankt die Residuallast immer stärker und wenn man sich Prognosen für die nächsten Jahre anschaut wird das nicht besser. Daran sind die Regenerativen nicht ganz unschuldig. Ich würde die Regenerativen dafür nur nicht verteufeln, dafür schwankt auch der Stromverbrauch zu stark. Aber langfristig ist das alles nur ein Problem was der Markt regeln kann und wird.

Havendale schrieb: und an Schönwettertagen mit den alternativen Energien

Es sind nichtmal die Schönwettertage die die unkalkulierbaren Schwankungen hervorrufen. Gerade zu den Zeiten in denen die Sonne am stärksten scheint ist auch der Stromverbrauch sehr hoch. Vor allem sind es die halb stürmischen Tage die das Stromnetz ächzen lassen: nicht windig genug damit die Windturbinen rausgehen aber böenartiges Windaufkommen über ganz Deutschland. Da ist es für die Händler am Markt und die Anlagenbetreiber sehr schwer kalkulierbar wie viel Strom wirklich abgenommen wird und ob man eventuell noch eine Anlage in Reserve behalten sollte die dann doch noch zu viel Strom erzeugen könnte.

taren schrieb:Mit steigenden Ölpreisen würden Elektroautos attraktiver werden

Würde ich mal stark anzweifeln. Da müssen die Ölpreise schon stark steigen damit sich die Anschaffungskosten für E-Autos beim durchschnittlichen Verbraucher in einer Autolebensspanne amortisieren. Die kilometerspezifischen Spritkosten für Erdgasautos liegen ja auch unter denen von Dieselwagen oder Benzinern. Trotzdem fahren die meisten Leute eher einen Diesel oder Benziner. Die werden halt in viel größeren Chargen produziert und sind damit von der Herstellung her bei Weiten günstiger.

@Havendale
Es wäre aber mal interessant zu erfahren was dein Professor für eine Antwort als Auflösung für die Frage bereithält. Hoffentlich kannst du uns da demnächst aufklären :D
Btw. in was für einem Fach habt ihr denn dieses Thema behandelt?

Hallo @Bettman , hallo @alle !

Bettman schrieb:Nicht wirklich. Negative Residuallasten gab es auch schon bevor man mit der Energiewende begonnen hat

An der Stelle muß ich widersprechen.

Der Einsatz von konventionellen Kraftwerken läßt sich recht gut im vorraus planen und auch das Verbraucherverhalten ist gut einschätzbar. Ein bischen was Schwund gab es immer, das mußte man einplanen und hinnehmen. Das man aber ungeplant "zuviel" Strom hatte war damals, als die Erneuerbaren noch keine Rolle spielten, die Ausnahme.

"Zappelstromquellen" kann man nicht bedarfsgerecht einschalten und bedingt durch den Einspeisevorrang auch nicht abschalten.


Gruß, Gildonus

Ihm ging es mehr darum das richtig begründen zu können :)
Vermutlich gibt es garnicht die richtige Lösung :D

Was wir auch verstehen sollen ist der Zusammenhang zwischen EEG Umlage und Strompreis. An sich fördert ja die EEG Umlage den Bau von altnertiven Energien. Und die haben im Vergleich zu den konventionellen Erzeugern die geringeren Grenzkosten sowie Einspeisevorrang. Das bedeutet doch dass der Strompreis an der Börse immer weiter sinkt.

Die Einspeisevergütungen bleiben aber konstant und die immer größer werdende Differenz zum Börsenpreis wird über die EEG Umlage finanziert die folglich immer wieder erhöht wird und sich der der Strompreis für den Verbraucher trotz sinkender Börsenpreise immer weiter erhöht. Stimmt das so im groben und gibt es noch andere Zusammenhänge ?

Havendale schrieb: Und die haben im Vergleich zu den konventionellen Erzeugern die geringeren Grenzkosten

Nicht unbedingt. Das kommt ganz auf den Anlagentyp und den verwendeten Brennstoff an. Bei KWK-Anlagen spielt zusätzlich die Betriebsweise eine Rolle

Havendale schrieb:Die Einspeisevergütungen bleiben aber konstant

Bis jetzt war das so. In den nächsten Jahren laufen die EEG-Vergütungen für die älteren Anlagen aus. Für neue Anlagen sind je nach Anlagentyp maximale Strommengen ausgeschrieben auf die die Anlagenbetreiber vor dem Bau bieten müssen. Die mit den niedrigsten Geboten bekommen dabei die Zuschläge bis die ausgeschriebene Strommenge erreicht ist. Dementsprechend wird in ein paar Jahren der Punkt erreicht sein an dem die EEG-Vergütung wieder jährlich sinkt.

Hallo @Havendale , hallo @alle !


Wenn man jetzt etwas um die Ecke denkt, gibt es einen "potentiellen" Teilberreich, in dem die Preise für fossile Brennstoffe die Preisentwicklung für alternative Energien beeinflussen könnte. Um von der Energiewende zu retten, was da zu retten ist, muß man sich was einfallen lassen.

Eine Möglichkeit wäre der Einstieg in die Wasserstoffwirtschaft, wobei der Wasserstoff nicht nur zur Stromerzeugung genutzt wird, sondern als Industrierohstoff, als Sprit für Wasserstoffautos und als Heizgas. Die Stromerzeugung wäre für die Windmühlen und PV Anlagen da schon "Nebensache" und deshalb kann man diese stabiler gestalten. Wasserstoff gewinnt man heute hauptsächlich aus Erdgas, weil es billiger ist. Bei steigenden Erdgaspreisen wird Wasserstoff aus Elektrolyseanlagen konkurrenzfähig.


Gruß, Gildonus

@Gildonus
Bleiben allerdings noch ein paar wasserstoffspezfische Probleme:
- Wasserstoff der unter Druck steht diffundiert ziemlich schnell durch so gut wie alle Materialen durch --> Gasgemische mit hoch konzentriertem Wasserstoff sind nur schlecht speicherbar
- Wasserstoff ist sehr reaktionsfreudig --> starkes Korossionsverhalten (schon mehr als 5% Wasserstoffanteil im Gasnetz ist als kritisch zu betrachten)


Ich persönlich würde mich nicht trauen eine Gasturbine für Wasserstoff auszulegen. Geschweige denn würde ich, wenn ich ein Versicherungsunternehmen wäre, so etwas versichern wollen. Ich könnte mir vorstellen, dass es im Motorenbau an dieser Stelle nicht anders aussieht. Da stellt das Methanisieren, auch wenn es energieintensiver ist, schon eine bessere Alternative dar. Da hat man zumindest ein Produkt für das es ein sehr breites Anwendungsfeld gibt.
Zur Zeit brauchen wir nur weder über das eine noch über das andere reden. Damit sich eine der Technologien lohnt muss der Erdgaspreis schon ordentlich zulegen und an Elektrolyseanlagen, in der Größe wie man sie in der Energiewirtschaft brauchen würde, noch ein wenig weiter entwickelt werden.

Hallo @Bettman , hallo @alle !


Ich muß zugeben das Wasserstoff kein unproblematischer Werkstoff ist, halte die Probleme aber für beherrschbar. Über die Kostenfrage brauchen wir nicht zu diskutieren, für Politiker, die die Energie wenden wollen, hat so etwas nie eine Rolle gespielt.

Die Aussage, nach der man nur 5% Wasserstoff in das moderne Gasnetz beimischen kann, habe ich öfter mal gelesen. Diese halte ich aber für eine "Propaganda" der Gaslobby oder es geht nur um den Heizwert. In den "altmodischen" Stadtgasnetzen war der Wasserstoffanteil deutlich höher. Da kann mir keiner erzählen es ginge "technich gesehen" heute nicht mehr.

Bei der Verstromung von Wasserstoff sind für mich Brennstoffzellen das Mittel der Wahl, da braucht man keine Turbinen neu zu entwickeln, die einem bei der Erprobung um die Ohren fliegen können. Die Methanisierung von Wasserstoff ist für mich nur eine "Halblösung", warum nicht gleich Benzin und Diesel daraus machen.

Immerhin gibt es Autos, die mit Gas fahren und die unanständig hohe Kraftstoffsteuer könnte man bei "Kunstgas" fallen lassen. Unter den Umständen könnte das Verfahren heute schon konkurrenzfähig sein oder in naher Zukunft werden.


Gruß, Gildonus

Gildonus schrieb:Wasserstoff gewinnt man heute hauptsächlich aus Erdgas

Das löst aber nicht das Problem der fossilen Brennstoffe. Hier wird genau so viel Co2 frei, wie wenn ich das Erdgas verbrennen würde. Ich könnte natürlich Biogas verwenden, da dürften aber die Mengen nicht genügen.

Gildonus schrieb: Bei steigenden Erdgaspreisen wird Wasserstoff aus Elektrolyseanlagen konkurrenzfähig.

Damit kann man sicherlich Überkapazitäten puffern. Also wenn die Stromproduktion größer als die Nachfrage ist. Aber Strom zur H2-Gewinnung zu nutzen und dann wieder über eine Brennstoffzelle laufen zu lassen, ist sehr verlustbehaftet.

Bettman schrieb:Wasserstoff der unter Druck steht diffundiert ziemlich schnell durch so gut wie alle Materialen durch

Bettman schrieb:Ich persönlich würde mich nicht trauen eine Gasturbine für Wasserstoff auszulegen. Geschweige denn würde ich, wenn ich ein Versicherungsunternehmen wäre, so etwas versichern wollen. Ich könnte mir vorstellen, dass es im Motorenbau an dieser Stelle nicht anders aussieht.

Das ist inzwischen beherrschbar.
Wikipedia: Wasserstoffspeicherung

Gildonus schrieb:Bei der Verstromung von Wasserstoff sind für mich Brennstoffzellen das Mittel der Wahl

Absolut. Vor allem im Bereich der E-Mobilität. Ich kann dann ein Plugin-Hybrid bauen, der nur einen Antriebsstrang hat und sowohl über die Steckdose als auch über eine Wasserstofftankstelle "getankt" werden kann.
Momentan ist das halt noch eine Preisfrage. Die Menschen sind daran gewöhnt, dass Mobilität sehr billig ist (verglichen mit früheren Zeiten und unter Berücksichtigung der echten Kosten).

kleinundgrün schrieb:Das ist inzwischen beherrschbar.

Ich zitiere mal den von dir verlinkten Wikipediaartikel:
"Der Energieaufwand für die Verflüssigung beträgt je nach Menge und angewandter Methode 28 % bis 46 % des Energieinhaltes des Wasserstoffs"
Von der Wärmedämmung die man anschließend benötigt will ich gar nicht erst reden. Da ist Speicher- und Umwandlungsaufwand von Erdgas bei weitem energetisch und preislich günstiger. Hinzu kommt noch, dass ich, wenn der Wasserstoff zu Erdgas umgewandelt wird, auch meine Anlagen hinsichtlich eines anderen Wobbeindexes (überall wo Verbrennungen stattfinden) und besserer Stähle (überall wo Wasserstoff strömt und gespeichert wird) nicht umrüsten muss.
Zum Einsatz von Wasserstoff in Gasturbinen stand im verlinkten Artikel gar nichts. Und da ist auch sicher nichts dran beherrschbar. Auch wenn es eventuell schon ein paar kleine Versuchsanlagen gibt, ist eine Realisierung von großen und serienreifen Wasserstoffturbinen vor 2040 unwahrscheinlich. Ich würde mal erwarten/hoffen dass wir bis dahin bessere Verwendungsmöglichkeiten für überschüssigen Strom haben.

Gildonus schrieb:Bei der Verstromung von Wasserstoff sind für mich Brennstoffzellen das Mittel der Wahl, da braucht man keine Turbinen neu zu entwickeln, die einem bei der Erprobung um die Ohren fliegen können

Brennstoffzellen sind halt auch so ein Ding für sich.
Seit fast 10 Jahren lese ich man "steht kurz vor der Serienreife". Da wird viel heiß geredet, aber herauskommen tut halt auch nicht viel. Verschiedene Technologien von Brennstoffzellen haben Wirkungsgrade die im Realbetrieb unter denen von Motoren liegen und die wirklich effizienten schaffen nicht annähernd so viele Betriebsstunden wie sie sollten. Da kann man nochmal 10 weitere Jahre Forschungsgelder reinpumpen bevor da irgendwas wirklich markttauglich sein wird.

Gildonus schrieb:Die Aussage, nach der man nur 5% Wasserstoff in das moderne Gasnetz beimischen kann, habe ich öfter mal gelesen. Diese halte ich aber für eine "Propaganda" der Gaslobby oder es geht nur um den Heizwert.

Dazu kann ich leider wenig sagen. Es ist halt die Zahl die zu diesem Thema im Hinterkopf gespeichert ist. Ich kann aber mal schauen ob ich meine alten Vorlesungsunterlagen zu dem Thema noch finde. Meiner Meinung nach waren da die zusätzlichen Investitions- und Instandhaltungskosten bei höheren Wasserstoffgehalten im Gas aufgetragen. Da sind sicher auch Erfahrungswerte aus den von dir genannten alten Netzen dabei. Da dürften ja auch die Quellen zu den Studien stehen aus denen diese Aussagen kommen.

Hallo @Bettman , hallo @alle !


Die Brennstoffzellen haben bereits Serienreife ereicht und werden auch in Serienautos verbaut.

https://www.toyota.de/automobile/der-toyota-mirai.json?adt_source=adwords&gclid=EAIaIQobChMIiLz2j_yj3AIVgkIYCh3wiQ80EAAYASAAEgIKGPD_BwE&gclsrc=aw.ds

Ich hoffe der Link funzt, da habe ich manchmal Probleme mit.

Wir sind nun mal in Deutschland, da hat E-Mobilität die Zukunft zu sein und ist vernagelt, wenn es Alternativen gibt.
Wie oft taucht Tessla und seine E-Autos in der allgemeinen Berichterstattung auf und wie oft der Toyota Mirai.


Gruß, Gildonus