Die Auswirkung der Dunkelflaute auf die deutsche Energiewende

Ein Problem nebst erneuerbaren Energien ist jedoch, dass Sonne und Wind die Leistung nicht immer dann produzieren, wenn sie gewünscht wird, sondern sehr ungleichmäßig. Dies kann gleichwohl dazu zur Folge haben, dass nebst Dunkelheit oder Windstille nicht genügend Strom produziert wird, während die Menschen etwa im Winter mehr Strom zum Besten von Helligkeit oder Heizung verbrauchen. Dieses Szenario ist die große Feuertaufe zum Besten von die Energiewende.

Es gibt keine allgemeingültige Definition. Vereinfacht ausgedrückt bedeutet eine Dunkelflaute kombinieren tiefen Einbruch jener Stromeinspeisung aus Wind- und Photovoltaikanlagen aufgrund anhaltender schwacher Wind- und wetterbedingter oder saisonaler Dunkelheit. In Deutschland kann die Stromproduktion aus Windkraft unter zwei von Hundert jener installierten Leistung sinken.

Nachher Daten jener Umweltbehörde kommt es in Deutschland vor allem in jener Zeit zwischen dem 23. Januar und dem 6. Februar zu einer „kalten Dunkelflaute“. Zwischen 2006 und 2016 mussten in der Hauptsache konventionelle Kraftwerke den Stromverbrauch in diesem Zeitraum decken.

Laut einer Schlussbemerkung des Science Media Center (SMC) zum Besten von die Jahre 2015 solange bis 2020 kam es im Winter zu Flaute. Durchaus gab es dasjenige ganze Jahr obig gleichwohl kurze Flaute in jener Stromversorgung. Nachher Daten des SMC kam es zwischen 2015 und 2020 dreimal zu längeren Phasen mit einer Dauer von mehr denn acht Tagen. Unterdies handelt es sich um Stressphasen zum Besten von erneuerbare Stromsysteme.

Mehr zur Energiewende

Die Leistung und jener Mitwirkung von Wind und Photovoltaik an jener Stromversorgung können stark sinken.

Dasjenige Science Media Center SMC nutzte ein Tool, um gen Grund historischer Stromerzeugungsdaten Zukunftsszenarien ab 2030 nachdem dem Kohleausstieg zu kalkulieren. Es kam zu dem Ergebnis, dass in einer düsteren Flaute wie am 24.01.2017 obig 95 von Hundert des Gesamtbedarfs durch ein Sicherungskopie, durch kombinieren Kraftwerkspark, Batterien, Pumpspeicher, Stromimporte usw. matt werden müssten eine Zusammenstellung dieser Lösungen. Dasjenige SMC betont, dass dasjenige Tool Szenarien liefert, keine Vorhersagen.

Dasjenige SMC kommt zu dem Schluss: „Es zeigt sich, dass zum Besten von Dunkelflaute ein Back-up unumgänglich ist.“ Sollten die Erträge aus erneuerbaren Energien obig kombinieren längeren Zeitraum stark sinken, bleibt derzeit kaum eine andere Möglichkeit, denn eine große Menge an regelbarem Gasstrom bereitzustellen.“ Pflanzen denn Sicherungskopie.“ Unter Umständen müssten welche Ersatzkraftwerke längere Zeit stillstehen und trotzdem schnell wieder hochfahren. Eine andere Möglichkeit besteht darin, große Mengen erneuerbarer Leistung aus anderen Teilen Europas oder dem Mittelmeerraum zu importieren.

Notfallmechanismen jener Bundesnetzagentur

In Deutschland ist die Bundesnetzagentur zum Besten von die Versorgungssicherheit zuständig. Um die Stromversorgung sicherzustellen, prüft es, welche Kraftwerke abgeschaltet werden die Erlaubnis haben und welche weiterhin dasjenige Stromnetz stabilisieren sollen. Sie betont: „In allen untersuchten Szenarien können solange bis zum Jahr 2030 100 von Hundert des Strombedarfs in Deutschland matt werden.“ Dies gilt gleichwohl zum Besten von ein Szenario, dasjenige kombinieren verstärkten Rückgang jener Kohleverstromung in Deutschland berücksichtigt, um dasjenige zu glücken Klimaschutzziel 2030 jener Energiewirtschaft.“

Außerdem wird regelmäßig berechnet, wie oft und wie heftige Menstruationsblutung Extremsituationen sichtbar werden könnten. Im Extremfall greifen Notfallmechanismen, sodass am Finale nur ein dicker Teppich Teil des Stromausfalls betroffen ist, erklärt die Bundesnetzagentur – folglich große Industrieanlagen, nebst denen dies vertraglich geregelt ist. Ab zehnter Monat des Jahres 2022 wird es gleichwohl Ersatzkraftwerke mit einer Leistung von zwei Gigawatt schenken.

Noch nicht. Eine dunkle Flaute stellt ein Stromsystem mit einem hohen Mitwirkung erneuerbarer Energien vor große Herausforderungen. Durchaus könnten fossile Kraftwerke welche Flaute rückvergüten.

Ebendiese Kraftwerke sollen nicht den von Kohlekraftwerken erzeugten Strom ersetzen, sondern erst dann zum Kapitaleinsatz kommen, wenn Wind- und PV-Anlagen weniger erzeugen denn gewünscht wird.

Lichtvoll ist zwar gleichwohl, dass nebst dieser Formgebung jener Energiegewinnung Kohlenstoffdioxid entsteht. Dies müsste kompensiert werden – etwa durch die Abtrennung von Kohlenstoffdioxid aus jener Lufthülle. „Da dies aufwendig, teuer und energieintensiv ist, erscheint es ratsam, den Sehnen an Ersatzkraftwerken so infinitesimal wie möglich zu halten“, sagt Dr. Jan Wohland von jener Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich. Hier sieht Prof. Dr. Christian Rehtanz Handlungsbedarf: „Nur wenn wir kurzfristig Ersatzkraftwerke konstruieren, die mit Gas betrieben werden, können wir aus jener Kohleverstromung aussteigen. Nur um Gasengpässe zu vermeiden, Neue Versorgungsquellen zum Besten von Gas oder Wasserstoff sollen erschlossen werden.“

Jener reale Energieverbrauch variiert je nachdem Modellszenario: Unter flexibler Nachfrage und hoher Speicherkapazität könnten 40 Gigawatt ausreichen, andere Szenarien in Betracht kommen von einem Sehnen von solange bis zu 90 Gigawatt aus, die durch Ersatzkraftwerke bereitgestellt werden müssten.

Den Forschern zufolge dürfte jedoch eine Formgebung gemischte Strategie nottun: Nachfragespitzen sollten abgeflacht werden (z. B. durch eine Flexibilisierung jener Nachfrage) und synchron sollten Europas Energienetze besser vernetzt werden, um dies zu glücken rückvergüten Leistungs- und Nachfragespitzen wechselseitig. „Eine Flaute in jener Nordsee kann dann etwa durch starke Winde in Griechenland pari werden“, erklärt Dr. Jan Wohland. „Ebenso ist es gleichwohl möglich, die starken saisonalen Zyklen von Wind- und Solarenergie optimal zu kombinieren, um dem saisonalen Zyklus jener Stromnachfrage möglichst genau zu nachgehen.“

Jener Erweiterung ist in den letzten Jahren ins Stocken geraten: Unter jener Windkraft an Staat etwa führten langwierige Planungs- und Genehmigungsverfahren sowie verbindliche Abstandsregeln zu Wohngebäuden zu einem Rückgang jener Zahl neuer Windkraftanlagen. In den kommenden Jahren wird jener Stromverbrauch vor allem durch die zunehmende Elektromobilität oder die Produktion von grünem Wasserstoff steigen. Die Stiftung Klimaneutralität fordert von dort, dass künftig zwei von Hundert jener Fläche in Deutschland zum Besten von die Nutzung von Windkraft zur Verfügung stillstehen sollen. Vor diesem Hintergrund hat Wirtschafts- und Klimaminister Robert Habeck erklärt, den Eigenheim von Windkraftanlagen und Solaranlagen drastisch beschleunigen zu wollen. Hierzu bedarf es vor allem jener Beseitigung rechtlicher Hürden.

Quellen: Science Media Center, Helmholtz-Klimainitiative, Bundesnetzagentur, energie-experten.org, oben