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Leistung/Kapazität ist Energie pro Zeit und gibt an, wie schnell Energie in Arbeit umgewandelt wird. Je höher die Leistung eines Kraftwerks, desto schneller wird z.B. mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt. Leistung wird in Watt (W) gemessen. Die Maßeinheit Kilowattpeak (kWp) ist eine theoretische Peak Leistung (Spitzenleistung) eines PV-Moduls unter Standardbedingungen (p für peak, also die Spitze). Je nach Außentemperatur, Einstrahlung und Luftmasse erbringt ein PV-Modul unterschiedliche Leistungen.

Energie ist die Fähigkeit Arbeit zu verrichten, Wärme abzugeben oder Licht auszustrahlen. Mit einer bestimmten Energiemenge kann man somit eine bestimmte Arbeit verrichten (z.B. ein Gebäude heizen). Die produzierte Energiemenge, gemessen in Wattstunden (Wh), ergibt sich aus Leistung x Zeiteinheit. Alternativ kann auch die Einheit Joule (J) verwendet werden. Ein Joule reicht aus, um eine 1-Watt-LED eine Sekunde lang leuchten zu lassen. In Energiebilanzen werden Peta Joule (PJ) verwendet. Das entspricht 1 Billiarde Joule oder rund 0,27 Terrawattstunden (TWh). Bei gasförmigen Energieträgern wie Wasserstoff oder Methan wird der Energiegehalt manchmal auch in kg angegeben. Der Energiegehalt von 1 kg (komprimierten) Wasserstoff entspricht rund 33 kWh. Verglichen dazu hat 1 Liter Diesel einen Energiegehalt von rund 10 kWh.

3,6 PJ = 1 TWh
1 TWh = 1.000 GWh = 1.000.000 MWh = 1.000.000.000 kWh

Um 1 TWh Strom zu gewinnen, benötigt man eine Leistung von...

1.000 MW Photovoltaik ~ 10 km² PV-Anlagen
(bei 1.000 Volllaststunden; 1 MW benötigt rund 1 ha Fläche) oder
500 MW Windkraft ~ 80 Windkraftanlagen
(à 6 MW bei 2.000 Volllaststunden) oder
200 MW Wasserkraft ~ 10 Laufwasserkraftanlagen
(à 20 MW bei 5.000 Volllaststunden)

Volllaststunden beschreiben den Nutzungsgrad einer Anlage und geben die tatsächlich umgesetzte Arbeit einer Anlage in einem Jahr an (somit maximal 8.760 Stunden). Anlagen laufen mitunter auch in Teillast oder werden zur Wartung abgeschaltet. Volllaststunden sind daher nicht mit Betriebsstunden zu verwechseln. Volatile, erneuerbare Erzeugungsformen wie Wind und PV erreichen (deutlich) geringere Volllaststunden pro Jahr. Die Volllaststunden berechnen sich aus der jährlich erzeugten Energiemenge geteilt durch die maximale Anlagenleistung. Windkraftanlagen in der Steiermark erreichen etwa 2.000 Volllaststunden, PV-Anlagen rund 1.000.

Das Speichern elektrischer Energie ist nach wie vor herausfordernd. Durch den Zubau variabler erneuerbarer Erzeugungsanlagen gewinnt die Speicherung von Strom jedoch an Bedeutung, um das Stromangebot an den Verbrauch anzupassen. Die hohe PV-Erzeugung im Sommer erlaubt eine saisonale Verlagerung von Stromüberschüssen des Sommers in den Winter mit ohnehin höheren Bedarfen. Herkömmliche Speichertechnologien wie Batterien und vorhandene Pumpspeicher können diesen saisonalen Verlagerungsbedarf nur bedingt decken. Grüner Strom kann jedoch in Speichermedien wie Wasserstoff umgewandelt und bei Bedarf zurückverstromt werden. Zu berücksichtigen ist jedoch, dass bei jeglicher Energieumwandlung Verluste entstehen.

Grüne Gase wie Biomethan, Wasserstoff und synthetisches Methan sind nachhaltige gasförmige Energieträger. Grüne Gase sind wie Erdgas gut speicherbar. Die acht unterirdischen Gasspeicher Österreichs haben eine hohe Energiespeicherkapazität und können den gesamten Jahresverbrauch Österreichs abdecken (> 90 TWh). Diese Gasspeicher können 30-mal so viel Energie speichern, wie alle österreichischen Pumpspeicherkraftwerke (rund 3 TWh) zusammen. Auch Wasserstoff kann – nach Umrüstungen – in den heutigen Erdgasspeichern bzw. im Erdgasnetz untergebracht bzw. transportiert werden. Jedoch kann Wasserstoff (H₂)aufgrund der geringeren volumenspezifischen Energiedichte (ca. 3,0 kWh/m³) im Vergleich zu Erdgas (9,97 kWh/m³) nicht in derselben Menge in Erdgasspeichern gespeichert werden.

Mit 7 kg Wasserstoff (H2) kann ein Brennstoffzellen-LKW ca. 100 km weit fahren.

Um 1 kg H2 herzustellen, sind bei einem Wirkungsgrad von 60% rund 55 kWh Strom und bei Annahme eines niedrigen Wasserbedarfs (Wert umfasst den gesamten Bedarf von der Aufreinigung, Produktion bis zur Kühlung) rund 20 Liter Wasser notwendig (Daten gem. HyPA Fact Sheet Wasserbedarf Elektrolyse). Unter Annahme eines hohen Wasserbedarfs liegt dieser Wert bei rund 35 Liter. Der Integrierte österreichische Netzinfrastrukturplan (ÖNIP) geht im Jahr 2030 von einer lokalen H2-Erzeugung von 3,5 TWh aus. Dadurch entsteht ein zusätzlicher Bedarf an grünem Strom von rund 5 TWh und ein zusätzlicher Wasserbedarf von ca. 2,1 Mio. m3 , was ungefähr dem durchschnittlichen, jährlichen Wasserbedarf einer österreichischen Stadt mit 50.000 Einwohner:innen entspricht (2,3 Mio. m3 ). Bei Annahme eines hohen Wasserbedarfs entsteht ein zusätzlicher Bedarf von 3,87 Mio. m3 Wasser. Da jedoch nicht das gesamte Wasser tatsächlich verbraucht wird, liegt der reine Verbrauch teilweise deutlich unter dem Bedarf. Werden etwa 10 Liter Wasser tatsächlich verbraucht, entspricht der zusätzliche Wasserverbrauch im Jahr 2030 rund 0,07 % des aktuellen jährlichen österreichischen Wasserverbrauchs.

Der Lastgang (auch Lastprofil) ist der zeitliche Verlauf der abgenommenen elektrischen Leistung über eine bestimmte Periode und beschreibt somit das Verbrauchsverhalten. Je nach Wochentag, Saison oder Wetter sieht das individuelle Nutzungsprofil im Tagesgang (sehr) unterschiedlich aus. Auf Basis moderner Messgeräte (Smart Meter) erhalten Verbraucher/innen umfassende Informationen. Dadurch können sie ihre Verbräuche aktiver und auch effizienter sowie kostengünstiger gestalten (Lastverschiebung). Als Grundlast/Bandlast wird eine kontinuierlich verbrauchte Strommenge bezeichnet, die während des Tages nicht unterschritten wird (z.B. Industrieanlagen im Dauerbetrieb). Spitzenlast ist hingegen eine kurzzeitig auftretende bzw. die höchste Leistungsnachfrage im Stromnetz. Verbrauchsspitzen treten üblicherweise morgens, mittags und abends auf.

Flexibilität ist die Fähigkeit sich an variable Erzeugungs- und Verbrauchsmuster anzupassen. Neben flexibler Erzeugung (z.B. Gaspeaker) und flexiblem Verbrauchsverhalten, stellen v.a. die Netz- und Speicherinfrastruktur räumliche und zeitliche Flexibilität bereit.