Wasserstoff als Puffertechnologie für den Winter

Energieunabhängigkeit ist machbar

mit Sonne, Wasserstoff und Gemeinschaft**

Photovoltaik-Module sind heute so günstig, dass es fast verschwenderisch wäre, Dachflächen ungenutzt zu lassen.

Gleichzeitig erleben wir im Sommer immer häufiger negative Strompreise:
PV-Anlagen produzieren mehr Energie, als das Netz aufnehmen kann – und Betreiber werden teils dafür bezahlt, Strom zu verbrauchen, statt einzuspeisen.

Genau hier beginnt die Idee der Energieunabhängigkeit:
Überschussstrom nicht wegwerfen, sondern in Zukunftssicherheit verwandeln.

Vom Sommerüberschuss zur Winterenergie

Statt die Anlage abzuregeln, kann man den Überschussstrom nutzen, um Wasserstoff zu erzeugen. Ein einfacher Elektrolyseur wandelt Strom in H₂ um, der monatelang gespeichert werden kann. Wirkungsgrad ist unerheblich, wenn man die Energie sonst sozusagen “wegwerfen” würde.

Im Winter dient dieser Wasserstoff dann als:

  • Heizenergie (z. B. über eine H₂-ready Gastherme oder Brennstoffzelle),

  • Stromquelle (über Brennstoffzelle oder Generator),

  • oder beides – Strom und Wärme (Kraft-Wärme-Kopplung). Hier ist der Wirkungsgrad wesentlich höher, weil wie bei einem Heizkraftwerk Strom wieder als Abfallprodukt entsteht.

So entsteht ein saisonaler Energiespeicher – eine Brücke zwischen Sommerstrom und Winterwärme.

Rechenbeispiel: Warum das funktionieren kann

Nehmen wir ein Beispiel:

  • Eine PV-Anlage mit 20 kWp liefert rund 22.000 kWh pro Jahr, davon etwa 13.000 kWh Überschuss im Sommer.

  • Dieser Überschuss wird per Elektrolyse in Wasserstoff umgewandelt.
    Mit rund 70 % Wirkungsgrad bleiben etwa 9.000 kWh chemische Energie.

  • Bei einem Heizkessel-Wirkungsgrad von 90 % ergibt das rund 8.000 kWh nutzbare Wärme.

Damit kann man ein gut gedämmtes Einfamilienhaus den ganzen Winter über beheizen.

Und jetzt das Entscheidende:
Im Sommer kostet der Strom nichts oder ist sogar negativ bepreist.
Das heißt:

Ich verdiene Geld, wenn ich Strom verbrauche – und mache daraus kostenlosen Winterbrennstoff.

Der Wirkungsgrad? Zweitrangig. Denn wenn der Input kostenlos oder sogar bezahlt ist,
dann zählt nicht die Effizienz, sondern die Verfügbarkeit.

Energieautarkie im eigenen Ort

Wenn sich mehrere Haushalte oder Betriebe zusammenschließen, entsteht eine Energiegemeinschaft: Ein gemeinsamer Elektrolyseur produziert Wasserstoff aus PV-Überschüssen, ein zentraler Speicher lagert ihn, und im Winter wird daraus Strom und Wärme für alle.

So werden Orte zu lokalen Energiezellen – autark, klimaneutral und krisenfest.

Bestehende Infrastruktur nutzen

Das Beste daran: Wir müssen kein neues Netz bauen. Das bestehende Erdgasnetz kann bereits heute Wasserstoffanteile bis 20 % transportieren, und lässt sich langfristig komplett auf H₂ umstellen.

So könnten regionale Überschüsse über bestehende Leitungen verteilt werden –
vom sonnigen Dach im Süden zur Heiztherme im Norden. Das Gasnetz wird zum Energieausgleichssystem der Zukunft.

Ein neues Verständnis von Effizienz

Wirkungsgrad-Debatten machen nur Sinn, wenn Energie knapp und teuer ist.
In einem System, das zeitweise im Überschuss produziert und negative Preise kennt,
ist der Wirkungsgrad keine technische Schwäche, sondern eine wirtschaftliche Nebensache.

Lieber 30 % Wirkungsgrad aus Gratisstrom –
als 100 % bezahlt aus teurem Gas oder Strom

Fazit

Mit günstiger Photovoltaik, Wasserstoffspeicherung und Energiegemeinschaften
können wir in wenigen Jahren echte Energieunabhängigkeit erreichen. Im Sommer wird Energie produziert und gespeichert, im Winter genutzt – ohne fossile Importe, ohne CO₂, ohne Abhängigkeit.

Vom Dach zur Unabhängigkeit
die Zukunft ist nicht nur möglich. Sie rechnet sich.

Ich wiederhole es gern: Wirkungsgrad ist unerheblich wenn ich damit Geld verdiene.
Und man möge mir eine Batterie zeigen, mit der ich Energie aus dem Sommer in den Winter rette (wo Energie teuer ist).

Eisspeicher sind eine Technologie mit der man länger speichern kann

Wasserstoff - da muss man Vor und Nachteile sorgsam überlegen!
Wasserstoff/Sauerstoff Gemisch knallt ordentlich - zerlegt ein Haus zu Bröseln.
Die Wasserstoffkonzentration muss da gar nicht so hoch sein.

Machte mal eine Runde …

Wasserstoff als Ozonkiller?

Mein alter Spruch (ist nicht von mir)

ALLES wirkt!

Ich wollte nur aufzeigen, dass es durchaus Möglichkeiten gibt, wo Wasserstoff - trotz nicht besonders gutem Wirkungsgrad sinnvoll eingesetzt werden kann.

Wir hatten auch schon die Flüssigsalz-”Batterie” hier als Beispiel. Es gibt auch andere thermische Beispiele.

Wirkungsgrad ist nett - wenn er hoch ist. Aber 30% Wirkungsgrad sind besser, als die produzierte überschüssige Energie zu “entsorgen”.

Diese Technologie - Wasserstoff zum Heizen - hat bei gleichzeitiger Stromerzeugung jedenfalls einen besseren Wirkungsgrad , als Wasserstoff nur als Stomspeicher zu verwenden.
Vor einigen Jahren schon habe ich dazu über ein Pilotprojekt in einigen Tausend Tokioter Haushalten gelesen, seither aber nichts mehr darüber gehört/gelesen .
Mittels eines (Erd-?) Gas-betriebene Miniblockkraftwerkes in jeder Wohnung - in der technische Konzeption ähnlich einem TOTEM (TOTEMbrochure_DE.pdf) nur viel kleiner - für Wohnungen in der Größe einer Waschmaschine, sollte dort mit Gas sowohl geheizt, als auch der Strombedarf der Wohnung gedeckt werden.
Die Angaben in obiger Broschüre haben aber nichts mit der Größe und den technischen Daten des vormaligen Feldversuches in Tokio zu tun.
Ob solche Gas-Motoren (bzw. -Turbinen) auch direkt mit Wasserstoff betrieben werden könnten und vielleicht Brenstoffzellen für die Stromerzeugung aus Wasserstoff nicht langlebiger und weniger wartungsanfällig sein könnten, weiß ich nicht.

Lieber 30 % Wirkungsgrad aus Gratisstrom –

Wie schon an anderer Stelle dargestelltt :

“Gratisstrom” aus dem öffentlichen Netz wird es in Zukunft nicht geben - gerade “nicht benötigter “ - und daher jetzt zu ”verschenkender” Strom , ist lediglich ein Hinweis auf Fehldimensionierungen der öffentlichen Energieversorgung und sonst unzureichende technische Möglichkeiten zur Netzstabilisierung.
Wir haben derzeit noch nicht einmal eine Idee, wie wir die vermutlich immensen Speicherkapozitäten für den kurz -, mittel-. und langfristigen Speicherbedarf an elekrischer Energie realisieren könnten, brauchen aber diese Speicherkapaziäten jedenfalls dringend, um die tatsöchliche - und nicht nur nominelle - Bereitstellung von elektrischee Energie stabil und sicher (auch im Fall von Störungen und Anlagen-Ausfällen) über das ganze Jahr (auch in der Nacht, bei langanhaltendden Trockenperioden , bei Schlechtwetter-Perioden und im Winter ) aus erneuerbaren - und daher extrem wetterabhängigen - Quellen über das öffentliche Energiersorgungsnetz bereitstellen zu können.
Wir werden daher in Zukunft jede erzeugte Wattsekunde des derzeitigen “Gratisstromes” benötigen, um diese Speicher neben der Deckung des gerade benötigten Bedarfes an elektricher Energie für den sofortigen Verbrauch nach ihrer Inanspruchnahme auch rasch wieder laden zu können.
Sehr vereinfacht betrachtet, könnte allein zur Aufbringung der erforderlichen Energie für das Laden dieser Speicher die (temporär bis zum Voll-laden dieser Speicher ) benötigte Gesamt -Produktionskapazität an elektrischer Energie vielleicht sogar vervierfacht werden müssen - und das noch ganz ohne Berücksichtigung des Mehrverbrauches an elektrischer Energie durch den Ersatz fossiler Energieträger.

Wie gesagt, der Wirkungsgrad ist eigentlich nebensächlich, weil Du Strom verwendest, den Du sonst nicht produzieren würdest, weil Du für die Einspeisung ins Netz bestraft wirst. Bzw. Du sogar für Verbrauch aus dem Netz belohnt wirst (negativer Strompreis in den Mittagsstunden).

Negativen Strompreis wird es nicht geben, man kann die Regler sicherlich so programmieren, dass diese nur bei Bedarf ins Netz einspeisen!

Bekam dazu sogar schon mal ein Angebot von EVN. Geben Geld dafür, dass PV Anlagen mit Akku Teil des Regelnetzwerks würden. Fronius Regler sind dazu geeignet.

Es gibt negative Strompreise. D.h. Du wirst bezahlt dafür dass Du Strom abnimmst.

aWATTar – Tarif „HOURLY“:
Der Tarif bildet die EPEX-Spot-Preise stündlich ab und reicht auch negative Börsenpreise weiter (in den Tarifdetails ist sogar ein Rechenbeispiel mit negativem Endpreis inkl. negativer MwSt. gezeigt).

oekostrom – „SPOT“/„oeko spot +“ gibt laut Anbieter-FAQ bzw. Presseberichten Negativpreise ebenfalls an Kund:innen weiter.

Du wirst also für Speicher laden (welcher auch immer) bezahlt.

Ich hatte im Sommer zu Spitzenzeiten -13 cent (“minus dreizehn”). Wohlgemerkt, das ist ein Verbrauchstarif, kein Einspeisetarif.

Das heißt, man erhält 13 cent für jede abgenommene Kilowattstunde, für das Laden eines Batterieautos bspw. 10 Euro, damit die anderen am Dach nicht abgeregelt werden müssen.

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In welchem “Ländle“ bist du, welcher Netzbetreiber, welcher Stromanbieter?

Bin im EVN-Netz und EVN Stromanbieter.
Eine Netzgemeinschaft im nicht zu fernen Umkreis in der auch Windräder stehen wäre gut.
Im Nachbarort gibt es solche, muss mal fragen ob die 4 Windräder auch dazu gehören.

Das Weinviertel + Marchfeld ein Hotspot der Windräder.

Mein Fronius könnte 10kW, musste ich aber auf 8kW Einspeisung drosseln lassen. Wär eh egal gewesen, die PV Module bringen nur etwa mehr als 8kWp unter Idealbedingungen.
Dachneigung etwa 37° nach Süden - ideal für die Übergangszeit. Flächen nach SO und SW wären als Ergänzung gut!

Der Akku ist meiner Meinung zu klein, nur knapp über 11kWh, 16kWh wären besser gewesen.
Könnte nur einen Baugleichen 2. Turm mit 11kWh dazu stellen. Kostet rund um 5k€, derzeit keine Förderung dafür.

Masochist? (EVN als Stromanbieter)?

Gar nicht so arg, vergleiche von Zeit zu Zeit.
Ist ein monatlicher Floating Tarif in beide Richtungen.

Kurzen Check, manche Anbieter wären nur durch den Neukundenbonus etwas günstiger, rein vom Preis pro kWh liegen die teilweise darüber.
Kochen auch alle nur mit Wasser.

Also nachdem sie mir 700 EUR im Monat verrechnen wollten bin ich weg.

Auch das Zitat: “was wollen sie den machen, ausser zahlen”, vergess ich ihnen nicht

ich bleibe bei meiner Aussage, dass wir in Zukunft - auch an den Strombörsen - keine Negativpreise für Strom sehen werden.
Denn warum sollte wer für das Einspeisen in das öffentliche Stromversorgungsnetz - zusätzlich zu den Betriebskosten seiner Produktionsanlage - auch noch zahlen müssen, wenn er seine Anlagen auch abschalten - oder den Strom selber z.B. für das Laden seiner Speicher verwenden könnte ?
Negative Strompreise sind überhaupt erst durch die politische Vorgabe an die Netzbetreiber entstanden, jedes Watt elekrische Leistung aus erneuerbaren Quellen sofort (zum Zeitpunkt seiner Erzeugung - ohne auch der Netzstabiliserung dienlichen vorherigen Speicherung) zu jedem beliebigen Zeitpunkt - auch dann, wenn gar kein zusätzlicher Leistungsbedarf besteht - abnehmen zu müssen, die Einspeisung von Energie aus erneuerbaren Quellen also jederzeit zulassen zu müssen.
Gleichzeitig können aber große rotierende Maschinen (die Generatoren der existierenden Wasserkraftwerke und der thermischen Kraftwerke, nicht einfach und rasch abgeschaltet werden und gibt es für solche Kraftwerke - auch aus Gründen der hohen Kosten bei Stillstand dieser Anlagen - daher langfristig geplante Lieferverträge.

Die Förderung des Verbrauches durch negative Preise ist daher in erste Linie eine Maßnahme zur Stabiliserung des Energieversorgungsnetzs, um einen Anstieg der Netzfrequenz und Beschädigungen von großen Kraftwerksanlagen durch sonst zu schnell rotierende (da zu wenig belastete) Generatoren zu verhindern.

Diese Problematik haben alle Netzbetreiber, die
große Verbraucher nicht ferngesteuert ein- oder ab-schalten können und
kurz- und mittelfristig benötigte Regelleistung nicht sofort (innerhalb von Sekunden) aus Speichern abrufen können.

Die bereits mehrfach erwähnten, unter Kontrolle der Netzbetreiber stehenden - aber nicht notwendigerweise nur durch Netzbetreiber zu betreibenden - Kurzzeit-, Langzeit-, und Saisonal-Speicher, werden in Zukunft beim Laden sowohl diese fernsteuerbar “einschalltbaren” Groß-Verbraucher (durch Start der Ladevorgänge im Falle von bisheriger Überproduktion - mit derzeit dann negativen Energiepreisen) sein, als auch im Falle von kurz- und mittel-fristiger (zumeist wetterbedingter) Unterproduktion die “abschaltbaren” Großverbraucher (durch Unterbrechung der Ladevorgänge) sein und auch die erforderliche Regelenergie zur Netzstabilisierung liefern.
Durch geignete Wahl der Standorte solcher Speicher - z.B. in jedem Wohnhaus, an jedem Unternehmensstandort, bei jeder wetterabhängigen Produktionsnanlage, in jedem Netzsegement, könnten die Leitungen des öffentlichen Energieversorgungsnetzes von Netzstabiliserungsmaßnahmen weitestgehend entlastet und damit besser ausgenutzt werden.
Bei nur kurz ( bis zu einer Stunde ? ) andauernden Netzstörungen, könnten die Auswirkungen auf die meisten (?) Verbraucher durch Übergang von Netzsegmenten und Verbrauchernetzen (hinter den Zählstellen, innerhalb von Haushalten und Unternehmen) zum Inselbetrieb - mit eigenem 50 Hertz-Frequenzgeber - vielleicht sogar vollständig vermieden werden.

wenn Du die Beiträge von Erwin und mir gelesen hättest, wüsstest Du, dass es negative Strompreise längst gibt – und zwar real an den europäischen Strombörsen (EPEX Spot, Day-Ahead und Intraday). Diese Preisspitzen treten regelmäßig auf, insbesondere an sonnigen und windreichen Tagen, wenn Angebot und Nachfrage stark auseinanderfallen.

Ein kurzer Blick auf die EPEX-Daten reicht:

  • Im Sommer 2024 lagen die Day-Ahead-Preise an mehreren Tagen zwischen –50 und –100 €/MWh, teilweise sogar darunter.

  • Am 6. Juli 2024 etwa betrug der Preis in Österreich zur Mittagszeit –68,41 €/MWh.

  • In Deutschland kam es 2023 an über 300 Stunden zu negativen Strompreisen.

Das ist kein theoretisches Phänomen, sondern Marktmechanik in Echtzeit:
Wenn mehr Strom produziert wird, als verbraucht oder exportiert werden kann, muss das Netz stabilisiert werden. Dafür gibt es zwei Möglichkeiten:
:one: Einspeisung drosseln (z. B. bei PV- oder Windkraftanlagen), oder
:two: zusätzliche Verbraucher aktivieren.

Letzteres geschieht durch negative Preise – sprich: man wird bezahlt, wenn man Strom abnimmt. Pumpspeicherkraftwerke wie Kaprun verdienen damit Geld, indem sie genau in diesen Zeiten Wasser nach oben pumpen.

Artikel der Financial Times zum Thema:

Das Phänomen wird in Zukunft häufiger, nicht seltener. Mit dem massiven Zubau an PV-Anlagen und Windkraft steigt die Zahl der Stunden mit Überproduktion stetig. Je mehr wir also erneuerbare Energie im System haben, desto öfter wird es negative Börsenpreise geben – solange Speicher und flexible Verbraucher nicht im gleichen Ausmaß mitwachsen.

Kurz gesagt:

Negative Strompreise sind kein Zukunftsszenario – sie sind längst Realität.
Man sollte sie also intelligent zu nutzen.

Negative Energiepreise gibt es für Unternehmen schon seit Ewigkeiten. Insbesondere für größere Verbraucher. Zur Netzstabilisierung bekommen diese nämlich Geld, wenn sie ihre eigenen Energieverbraucher aktivieren, um überzähligen Strom abzunehmen. Sie bekommen aber auch Geld, wenn sie diese abschalten, falls zu wenig Energie im Netz ist. Sie bekommen also auch Geld, wenn sie keinen Strom abnehmen.
Mit den Smartgrids und der verstärken dezentralen Energieversorgung kommt das nun auch bei den Otto-Normal-Verbrauchern an. Da kannst Du dann automatisch Deine Waschmaschine starten oder Dein Warmwasserversorgungen aufheizen oder deine Batterie laden, wenn es für das Netz von Vorteil ist. Da kannst Du automatisch Deine Verbraucher, die nicht gerade unbedingt laufen müssen, deaktivieren. Und da kannst Du Deine Batterien auch wieder leere, wenn das Netz die Energie benötigt.

Ach, ja: in Kleingedruckten steht auch manchmal, dass der Netzbetreiber das einfach für Dich machen darf, wenn es unbedingt erforderlich sein sollte. So kann er Deine PV vom Netz trennen, wenn es ihm Zuviel wird. Oder deinen Energieverbraucher (z.B. Waschmaschine).

Aber eigentlich ist das ja nun auch nichts so Neues, denn wenn es im Netz auf Überlast geht und das nicht ausgeglichen werden kann, fällt da schon mal die Sicherung und man hat einen lokalen Blackout. Wer will dieses „Abschalten“ dem Betreiber verbieten?

Natürlich kann ich mich irren - aber :
Solange wir über keine plausible und haltbare Abschätzung des ( österreichischen bzw. europäischen und weltweiten ) Bedarfes an eleketrischer Energie - n a c h - erfolgter Ablöse aller fossilen Energieträger (für die Nutzung in der Energiebereitstellung) haben , solange sind alle Aussagen zum zukünftigen Bedarf, den dafür erforderlichen Produktionskapazitäten und zur Größe der erforderlichen Speicherkapazitäten zur Überbrückung Wetter- und Saison- abhängiger Minderproduktion - bzw von temporären Verbrauchsspitzen - mehr oder minder intensives “Kafeesatz-Lesen”. Dieses “Kafeesatz-Lesen” wird zudem dann noch in jeder Richtung ( “ kein Problem” bis ”unmöglich” ) durch politische und wirtschaftliche Partikularinteressen “verzerrt”.

Ich versuche mit “Milchmädchenrechungen” ( ganz ohne mathematische Modellierung von irgendwelchem Verhalten, politischen Möglichkeiten oder zukünftigen Entwicklungen ), nur mit vorhandenen Verbrauchs- und Produktionstatistiken mit/über heute angewendete bzw. anwendbare Technologien und mit bereits -z.B. aus “Feldversuchen” - absehbar erkennbare Zukunfts-Technologien, diesen Bedarf bzw. erforderliche “Notwendigkeiten” mit vereinfachten Denkmodellen ( z.B. konstanter Leistungsbedarf, statt ladezustandabhöngiger Leistungsbedarf beim Laden von Batterien ) in Form, von Minimal- bzw. Maximal-Werten abzuschätzen.
Und mit solchen Asbchätzungen komme ich für Östtereich zu einem ca 5 x größerem Bedarf (also irgendwo zwischen 300 und 350 TWh) statt der heute ungefähr benötigten 70 TWh .
Von offizieller Seite habe ich - auch erst fallweise - gehört , das mit einer Vedoppelung (also ca. 140 TWh ) gerechnet werden müsste. Es wäre wohl ein erheblicher Unterschied für den erforderlichen Speicherbedarf wenn mit 140 TWh dann (2050 oder doch vieleicht erst später ? ) - oder doch vielleicht mit 350 TWh Endverbrauch in Österreich - gerechnet werden müsste.
Und nun zum Denkmodell, dass mich veranlasst zu behaupten, dass des in Zukunft keinen “Überschuß-Strom” - und damit negative Energiepreise - geben wird :
Diesen “Überschuß-Strom” werden wir dringend brauchen , um all unsere Speicher stets gefüllt halten - und damit ständig laden - zu können.
Dazu sind zunächst Speicher nach dem Zweck ihrer Verwendung - und damit auch der dafür benötiten Speicherkapazität, ihrem Aufstellungsort, der erforderlichen Speicherdauer einer Ladung und ihrem Einsatzort - zu unterscheiden.

  1. Fahrzeugbatterien
    Ladung /Enladung bei Tag und Nacht
  2. Kurzzeit-Speicher
    Ladung bei Tag (auch bei vielleicht fehlendem Sonnenschein ! )
    Entladung in der Nacht
  3. Langzeit-Speicher
    Zur Netzstabliserung - Ausgleich ( “Glätten” ) von Verbrauchsspitzen
    Produktionsstüzung bei wetterbedingt schwankender Produktionsleistung
    bei Ausfall von Produktionsanlagen und Teilen des Versorgungsnetzes
  4. Saisonal-Speicher
    zur Produktionsuntersützung bei saisonal (Sommer/Winter) bedingter Minderproduktion

Diese Klassifizierung der Speicher ist auf “meinem Mist” gewachsen, auch wenn ich einiges aus Darstellungen tatsächlicher Experten übernommen habe.

Das Wesentliche ist nun aber, das alle diese Speicher nur dann geladen werden können, wenn auch ausreichend produziert wird und der - nur derzeit noch - nicht benötigte Überschußstrom anfällt.
Und all diese Ladeleistung muss in ausreichendem Umfang - um all Ladevorgänge zeitgereicht abschließen zu können - neben der Produktion der jede Sekunde benötigten Leistung aller Verbraucher elekrischer Energie zusätzlich bereitgestellt werden.
Unter der weiteren - sehr vereinfachenden - Annahme, dass im Winter und in der Nacht überhaupt keine Produktion aus erneuerbaren Quellen möglich sein würde, und damit Kurzzeit- Langzeit- und Saisonal- Speicher nur zu Zeiten maximaler Produktion - jedenfall während des Tages - geladen werde könnten, müsste die Produktionsleistung während des Tages dann sogar die drei bis vierfache Eergiemenge liefern können, als während des Tages von den Verauchern unmittelbar (ohne Speicherung) verbraucht werden würde.
Allein unter diesem Gesichtspunkt - um alle Verbraucher und gleichzeitig auch alle Ladevorgänge ausreichend mit elektrischer Energie versorgen zu können - müssten die nach der Ablösung aller fossilen Energietröger erforderlichen Gesamt-Produktioskapazitäten für elektrische Energie vermutlich sogar nochmals um den Faktor 4 erhöht werden - weil ja im Winter und in der Nacht in meinem vereinfachten Denkmodell nur die Batterien zur Verfügung stehen würden - obwohl in der Realität in der Nacht und im Wnter auch aus Wasserkraft und aus Windkraft zumeist gut produziert werden kann.
Wenn meine bisherigen Abschätzungen hinsichtlich der 5 fach höheren Produktionskapzität (ohne Berücksichtigung von Ladevorgängen ) für die Ablöse alle fossilen Energieträger richtig sein sollte, dann würden sich geradezu irrsinnige Werte von 20-fach höheren Produktionskapazitäten ergeben.

Das wären ausgehend von jetzt 70 TWh dann 70 TWh x 5 x 4 = 1.400 TWh bzw. 1,4 PWh ( Petawattstunden ).

Bitte helft mir, die Fehler in meinen “Milchmädchenrechnungen” zu finden !

Klar - mit kurzen Worten wenn Windräder und PV die Hauptlast der Stromproduktion tragen sollen, müssen diese auf schwache Zeiten ausgelegt sein, d.h. in Spitzenzeiten ergäbe es eine vielfache Überproduktion.

Oder man geht zusätzlich von den engen Grenzen von Frequenz und Spannungsschwankungen weg und lässt eine etwas größere Bandbreite zu.
Vielen Verbrauchern wäre das heute schon vollkommen egal. Siehe moderne Schaltnetzteile die heute vielfach verbaut sind.
Natürlich kann man einen solchen Schritt nicht sofort machen. Die Anpassung von 380/220 auf 400/230 erfolgte auch mit Zwischenschritten.

Anders formuliert, solange wir keine langfristigen Speichermöglichkeiten für die massive Überproduktion haben - werden wir immer negative Strompreise im Sommer zu Mittag haben. Und wenn die Panele weiter im Preis sinken, werden bald noch mehr Menschen haufenweise PV Anlagen auf die Dächer schrauben.

Würde auch noch gerne ergänzen, aber nach SO & SW
Zudem die Akku Kapazität verdoppeln.

Die stark schwankende Produktion - und in der Nacht vollständig fehlende Produktion aus Solarvoltaik - ist aber nur die eine Hälfte der Problematik der erforderlichen “Überdimensionierung” unserer Produktioskapazitäten.
Der - vermutlich viel schwerwiegendere, weil derzeit nicht planbare und nicht steuerbare - zusätzliche Leistungsbedarf, ergibt sich vor allem aus immer kürzeren Ladezeiten (mit dafür immer höheren benötigten Ladeleistungen) der zu ladenden Batterien von in Zukunft allen Straßenfahrzeugen - zusätzlich zum Ladeleistungsbedarf der Batterien zum Betrieb und zur Stabilisierung des öffentlichen Stromversorgungsnetzes, zur rechtzeitigen Ladung der Kurzzeitspeicher, der Langzeitspeicher und der Saisonalspeicher.
Alle diese Batterien können natürlich nur dann geladen werden, wenn dafür auch ausreichende Produktion aus Solarvoltaik - der jetzt , allerdigs nur vorübergehend, noch als “Gratisstrom” gehandelte Strombezug - zur Verfügung steht.
”Gratisstrom” ( aus dem öffentlchen Energieversorgungsnetz) wird es daher in Zukunft nicht mehr geben.

Oder man geht zusätzlich von den engen Grenzen von Frequenz und Spannungsschwankungen weg und lässt eine etwas größere Bandbreite zu.

Das ändert aber nichts an der Problematik, dass benachbarte Netzsegmente genau aufeinander abgestimmte Frequenz und Phasenlagen der Spanungen in diesen Netzabschnitten benötigen, um definierte Energiemengen von einem Netzabschnitt in den anderen Netzabschnitt (mit jeweils dort produzierenden eigenen Produktionsanlagen) übertragen zu können.
Warum sollte daher von 50 Hertz Netzfrequenz abgewichen werden, wenn bei jeder anderen Frequenz die gleiche Problematik bestehen bleibt und alle bestehenden rotierenden Generatormaschinen für diese Netzfrequenz von 50 Hertz mechanisch/elektrisch dimensioniert wurden ?

Wenn wir die insgesamt (auch für alle Ladevorgänge) benötigten Produktionsleistungen nicht bereitstellen könnten, dann könnte dieses Problem auch durch geänderte (und vielleicht sogar variable) Netzfrequenz oder Änderungen der Nertzspannung sicher nicht gelöst werden.