Während fossile Brennstoffe häufig weltweit gehandelt und transportiert werden, nutzt man erneuerbare Energien üblicherweise nur regional. Dabei würden neue, Ultrahochspannung nutzende Technologien den Stromtransport über weite Strecken ermöglichen. IIASA-Forscher zeigen nun im Fachjournal „Nature Energy“, dass ein interkontinentaler Stromhandel die Erzeugung von grünem Strom ankurbeln und die CO2-Emissionen des Stromsektors deutlich reduzieren kann.

Die Verfügbarkeit von erneuerbaren Energiequellen zur Stromerzeugung wie Photovoltaik, Wind- und Wasserkraft ist in den verschiedenen Weltregionen sehr unterschiedlich – ebenso wie der Strombedarf zwischen Regionen erheblich variieren kann. Bisher seien aber technische Hindernisse einem Stromhandel über weite Strecken im Wege gestanden, meinen Wissenschafter des Internationalen Instituts für angewandte Systemanalyse (IIASA) und der Global Energy Interconnection Development and Cooperation Organization (GEIDCO) in der Studie.

Sie verweisen aber auf Fortschritte bei Übertragungstechnologien, die Ultrahochspannung (UHV) nutzen, um Strom mit relativ geringen Verlusten zu transportieren. Deshalb könnten diese eine mögliche Lösung darstellen.

UHV-Leitungen könnten Strom über große Entfernungen (2.000-3.000 Kilometer) mit relativ geringen Verlusten (zwei bis vier Prozent pro 1.000 Kilometer) übertragen, schreiben die Forscher um Fei Guo und Bas van Ruijven vom IIASA. Bis Ende vergangenen Jahres seien bereits 26 solcher UHV-Leitungen in China und eine Leitung in Brasilien mit einer Gesamtlänge von etwa 40.000 Kilometern gebaut worden.

UHV-Technologien gibt es sowohl für Wechselstrom (AC) mit mehr als 1.000 kV, als auch für Gleichstrom (DC) mit rund 800 kV. Zum Vergleich: Das österreichische Höchstspannungsnetz wird mit 380 kV betrieben. Speziell Gleichstrom-UHVs (UHVDC) würden sich für die Fernübertragung mit großer Kapazität über große Entfernungen hinweg eignen, so die Forscher.

Sie haben solche Übertragungstechnologien in ein globales Bewertungsmodell integriert, um Vor- und Nachteile abzuschätzen. Die Studie basiert dabei nur auf den Auswirkungen von 26 geplanten UHVDC-Projekten in Eurasien und Afrika.

Den Berechnungen zufolge könnte damit die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien im Jahr 2050 um bis zu rund zwölf Prozent gesteigert und die CO2-Emissionen des Stromsektors im Zeitraum 2020 bis 2100 um bis zu rund zehn Prozent gesenkt werden. Die notwendigen Investitionen in UHV-Leitungen würden dabei langfristig durch geringere Investitionen in andere Stromquellen wie Kernkraft und Speicherung ausgeglichen. Regionen, die auf diese Weise Öko-Strom importieren, hätten zudem „beträchtliche Zusatznutzen“ wie eine bessere Luftqualität.

Die Studienautoren sehen durchaus wichtige Hindernisse auf dem Weg zu einem globalen Stromhandel mit Ökostrom. Sie nennen etwa die hohen Anfangsinvestitionen, die Flächennutzung und die öffentliche Akzeptanz, geopolitische Erwägungen und Importabhängigkeit.

„Die Studie zeigt aber, dass die potenziellen Vorteile eines groß angelegten Handels mit Strom aus erneuerbaren Energien über große Weltregionen hinweg einen erheblichen Beitrag zur globalen Energiewende und zur Kohlenstoffneutralität leisten können. Deshalb lohnt es sich daran zu arbeiten, diese Hindernisse zu überwinden“, heißt es in der Arbeit.

Internet: https://doi.org/10.1038/s41560-022-01136-0

APA