Der Strom aus erneuerbaren Quellen steht nicht wie derjenige aus Kernkraftwerken und fossilen Kraftwerken plan- und steuerbar rund um die Uhr zur Verfügung, denn die Erzeugung aus Wind und Sonne hängt von Wetter und Tageszeit ab. Zudem ist die Ausbeute an erneuerbarem Strom regional sehr unterschiedlich: Besonders ertragreich und wirtschaftlich sind Windkraftanlagen in Nord- und Ostdeutschland sowie der Nord- und Ostsee. Anders sieht es beim Strombedarf aus: Dieser ist vor allem in West- und Süddeutschland sehr hoch, wo Regionen mit besonders hoher Bevölkerungsdichte und energieintensiver Industrie liegen.
Damit diese Regionen zuverlässig mit Strom versorgt werden und insbesondere nach Abschaltung der letzten Kernkraftwerke 2023 keine „Stromlücke“ entsteht, muss Strom aus Regionen mit besonders viel erneuerbarer Erzeugung dahin transportiert werden, wo er gebraucht wird – zumeist also vom Norden und Nordosten Deutschlands in den Süden und Westen. Da der Anteil an erneuerbarem Strom im Sinne des Klimaschutzes beständig wächst, muss dafür das Stromnetz optimiert und ausgebaut werden.
Auch Stromspeicher können zum Gelingen der Energiewende beitragen. Es gibt verschiedene Speichertechnologien mit unterschiedlichem Ausbaupotenzial:
Mechanische Speicher wie z. B. Pumpspeicherkraftwerke:
Chemische Speicher wie z. B. Batteriespeicher oder Wasserstoffspeicher:
Insbesondere chemische Speicher können einen sinnvollen Beitrag zur Umsetzung der Energiewende leisten. Tagsüber Photovoltaik-Strom zu speichern und nachts wieder abzugeben – das funktioniert für einzelne Einfamilienhäuser bereits recht zuverlässig. Über den gesamten Sommer hinweg Solarstrom zu speichern, um diesen dann in der dunklen Jahreszeit abrufen zu können, ist jedoch noch nicht möglich.
Damit Strom gespeichert werden kann, muss über längere Zeiträume mehr erneuerbarer Strom erzeugt als verbraucht werden. Das ist in den Verbrauchszentren in West- und Süddeutschland nicht der Fall – schon ohne den großflächigen Einsatz von Speichern wird dort mangels ausreichender eigener Erzeugung Strom aus windreichen Regionen im Norden benötigt. Auch ein massiver Ausbau von erneuerbaren Erzeugungsanlagen und Speichern kann den Bedarf dort nicht decken. Die Kosten für den Umbau des Energiesystems sowie die für die Energieerzeugung benötigten Flächen würden sich vervielfachen. Zudem können heutige Speicher Stromerzeugung und -verbrauch nur für kurze Zeit, nicht aber von Sommer bis Winter entkoppeln. Es ist günstiger und ökologisch sinnvoller, Strom direkt zu nutzen und mit dem Stromnetz dahin zu transportieren, wo er gerade gebraucht wird.
Grüner Wasserstoff kann durch Elektrolyse aus grünem Strom gewonnen und gespeichert oder transportiert werden. Er kann danach entweder stofflich, energetisch oder zur Rückverstromung eingesetzt werden. Allerdings benötigen die Elektrolyse sowie die Speicherung und erneute Umwandlung in Strom selbst Energie. Es wäre also ineffizient und unwirtschaftlich, grünen Strom in Wasserstoff umzuwandeln, diesen dann zu transportieren und schließlich wieder zu Strom zu machen, statt ihn direkt zu nutzen. Grüner Wasserstoff wird gebraucht, um in industriellen Prozessen fossile Energieträger zu ersetzen. Eine Alternative zum Anschluss ans Stromnetz ist grüner Wasserstoff daher nicht.
Vorhandene Speichertechnologien können einen wichtigen Beitrag zur Energiewende leisten, ersetzen aber den Stromnetzausbau nicht. Zum einen gibt es regional nicht ausreichend Kapazitäten für die Erzeugung von erneuerbarem Strom. Zum anderen können die benötigten Strommengen nicht ausreichend lange gespeichert werden. Für Haushalte kann ein Speicher eine sinnvolle Lösung sein, um sich zu bestimmten Tageszeiten selbst zu versorgen. Für eine sichere Versorgung rund um die Uhr bleibt der Anschluss ans Stromnetz aber unersetzlich.