Mehr Sonne + mehr Wind = weniger Kraftwerke?

Draußen ist es ungemütlich! Der Dauerregen und die Kälte beschränken Aufenthalte im Freien auf das absolut Nötigste. Lieber rein, Computer an, Fernseher an und natürlich Heizung an. Die wenigen Sonnenstunden verpasst man meist eh, weil man gerade dann – mit Licht an – im Büro sitzt.

Das nasskalte Wetter und die kurzen Tage schlagen sich nicht nur auf die Freizeitgestaltung und das Gemüt nieder, sondern werfen auch die Frage auf, wie das mit der Energiewende eigentlich so genau klappen soll. Denn manchmal weht der Wind und die Sonne scheint – oft aber nicht.

2020 sollen 30 Prozent, 2050 sogar 50 Prozent der Bruttostromerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen (EE) kommen. Gemeint sind damit Jahresdurchschnittswerte. Doch damit Kohle- und Gaskraftwerke für immer abgeschaltet werden können, müsste Strom aus den EE möglichst gleichmäßig fließen. Tut er aber nicht, wie wir in einer demnächst erscheinenden Studie festgestellt haben: So gibt es Zeiten, zu denen Wind und Sonne so viel Strom produzieren, dass damit fast die Hälfte des Strombedarfs gedeckt ist. Doch manchmal gibt es auch praktisch gar keinen Ökostrom.

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Abbildung 1 Erzeugungsstärkster und erzeugungsschwächster Tag, vgl. Böckers et. al 2011

Abbildung 1 zeigt den erzeugungsstärksten und den erzeugungsschwächsten Tag in den ersten sieben Monaten des Jahres 2011, aufgeschlüsselt nach Stunden. Während am 31. Januar nur zur Mittagszeit überhaupt ein kleiner Beitrag zur gesamten Stromerzeugung geleistet wurde, lag dieser nur fünf Tage später bei konstant über 20 Prozent. An diesem Tag  wurden insgesamt sogar 36 Prozent der Tageslast durch Wind und Solar gedeckt, wenige Tage zuvor allerdings nur 1,2 Prozent. Die Unterschiede sind somit nicht nur zahlenmäßig enorm, sondern auch zeitlich. Innerhalb nur weniger Tage kann es zu riesigen Unterschieden kommen. Dies zeigt auch Abbildung 2: Über den gesamten Zeitraum betrachtet wurden hier die höchste und die niedrigste Einspeisung pro Stunde gegenübergestellt. Zur Mittagszeit und am frühen Nachmittag ist dabei sowohl die Einspeisung in beiden Fällen am größten, aber auch die Differenz.

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Abbildung 2 Maximale und minimale Einspeisung durch Wind und Solar pro Stunde, vgl. Böckers et. al 2011

 

Was bedeutet das nun? Dass Wind und Solar abhängig von Wetter und Tageszeit liefern, ist weiter nicht überraschend. Bemerkenswert jedoch ist das Ausmaß des Unterschieds – und natürlich die Erkenntnis, dass erneuerbare Energien oft vernachlässigbar wenig – oder salopp ausgedrückt – nichts produzieren.

Doch was bedeutet das für unsere Stromversorgung? Da erneuerbare Energien bevorzugt eingespeist werden, aber nicht konstant liefern, werden konventionelle Kraftwerke mit gleicher Leistung gebraucht, die bei Wolkenhimmel und Windflaute schnell einspringen können – schließlich kann man Strom praktisch nicht speichern. Solch einen „Schattenkraftwerkspark“ aufzubauen und zu betreiben, ist technologisch anspruchsvoll – und teuer. Denn wenn die Kraftwerke gerade nicht gebraucht werden, stehen sie untätig herum. Im Umkehrschluss heißt das: Sie müssen ihre Bau- und Betriebskosten in den wenigen Stunden wieder einspielen, in denen sie am Netz sind.

Diese Kritik an den erneuerbaren Energien soll aber nicht die grundsätzliche Ausrichtung in Frage stellen, sondern aufzeigen, welche Probleme und Kosten mit fluktuierenden Energiequellen verbunden sind. Zwar kann ein bedeutender Anteil des Bedarfs aus EE erzeugt werden, dies bedeutet aber leider nicht, dass auf konventionelle Kraftwerke verzichtet werden kann.

Dieser Beitrag beruht auf einer Studie von Veit Böckers, Leonie Giessing, Justus Haucap, Ulrich Heimeshoff und Jürgen Rösch – Böckers et. al (2011).

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