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Keine Angst vor der Dunkelflaute
Ein Beitrag von Ralf Bischof
Henrik Paulitz behauptet in einem Kurzbeitrag, dass die breite Nutzung von Wind- und Solarstrom zu Deindustrialisierung und Verarmung führt.[1] Das ist falsch. Der als Dunkelflaute umschriebene Umstand ist entgegen seiner Darstellung weder verkannt noch verdrängt worden. Leprich beschreibt die zahlreichen gesetzlichen Mechanismen zur Gewährleistung der Stromversorgungssicherheit ausführlich.[2] Es stimmt auch nicht, dass aktuell keine konventionellen Ersatzkapazitäten gebaut würden: Die Bundesnetzagentur listet 3.633 MW im Zeitraum 2021-2024 auf.[3]. Aber natürlich ist das Ziel eine vollständig auf Erneuerbare Energien (EE) basierende Versorgung. Grundlegend falsch ist dabei das Bild von Paulitz „,dass die Wind- und Solaranlagen zur Gewährleistung der Versorgungssicherheit einen vollständigen Backup-Kraftwerkspark benötigen“. Richtig formuliert wäre: Die Nachfrage muss jederzeit mit dargebotsunabhängiger Kapazität gedeckt werden können.
Aktuell beträgt die maximale Last in Deutschland rund 83 Gigawatt (GW).[4] Diese stündliche Spitze lässt sich bereits durch Lastmanagement und Kurzfristspeicher wie Pumpspeicherkraftwerke (9,8 GW), stationäre Batterien (> 0,6 GW) und in Zukunft den Batterien in Elektrofahrzeugen deutlich abschleifen. Das Potenzial für Lastmanagement beträgt deutlich mehr als die von Paulitz genannten 5 GW.[5]
Für den geglätteten Bedarf stehen nicht nur Sonne und Wind, sondern auch Wasserkraft (3,2 GW) und Biomasse (10,4 GW) zur Verfügung. Aktuell werden jährlich rund 50 Terawattstunden (TWh) Strom aus verschieden Biomasseformen bereitgestellt. Langfristig wird man bei gleichem Aufkommen durch Reduzierung der Volllaststunden daraus mehr als 20 GW Kapazität bereitstellen können.
Weiterhin unterschlägt Paulitz, dass Deutschland ein zentraler Bestandteil des europäischen Strommarkts ist. Lastspitzen, Dunkelflauten und Kraftwerksausfälle treten nicht in allen Ländern zeitgleich auf. Es bestehen deutliche Ausgleichseffekte, die 10% und mehr der Jahreshöchstlasten entsprechen.[6]
Ferner ist der gezielte Austausch von Strom aus Speicherwasserkraft zur Optimierung der inländischen Erzeugung seit über 90 Jahren Praxis.[7] Die Entwicklung der Hochspannungsgleichstromübertragung macht neben den alpinen auch die skandinavischen Wasserkräfte zugänglich. Die Stauseen im nordischen Strommarkt können über 120 TWh Energie speichern.[8] Das entspricht etwa zweieinhalb Monaten des deutschen Stromverbrauchs! Allein Norwegen könnte 11 bis 19 GW zusätzliche Leistung bereitstellen.[9] Eine erste Direktleitung nach Norddeutschland mit 1,4 GW Kapazität wurde 2021 in Betrieb genommen.[10]
Die Ausgleichseffekte- und Synergieeffekte sind der Grund, warum der Netzausbau entgegen der Darstellung von Paulitz sehr wohl bei „Dunkelflauten in Deutschland“ hilft. Letztlich reduziert sich die noch zu deckende Leistung auf etwa die Hälfte der Jahreshöchstlast. Erst jetzt kommen neue Langfristspeicher („grüne Moleküle“) ins Spiel.
Auch hier verwundert das Verdikt von Paulitz, „dass es die jahrzehntelang versprochenen Langzeitspeicher (Wasserstoff) schlichtweg nicht gibt“. Richtig ist vielmehr, dass die chemische Industrie das Handling von Wasserstoff seit Jahrzehnten beherrscht. Die existierende Erdgasinfrastruktur ist für die Umstellung auf Wasserstoff gut geeignet. Auch an Pilotprojekten fehlt es nicht.[11] Und fast jede Woche werden neue Projekte angekündigt.
Hätte man schon vor Jahrzehnten mit der großtechnischen Nutzung von grünem Wasserstoff beginnen müssen, wie Paulitz insinuiert? Sicher nicht, denn bisher gibt es kaum Stromüberschüsse die man dafür sinnvoll verwenden könnte. Ein guter Indikator sind negative Preise am Spotmarkt. 2021 gab es sie nur in 139 Stunden bei einem mittleren Angebotsüberhang von 1.629 MW. [12] Das entspricht weniger als einem halben Promille des Stromverbrauchs. Es ist also vollkommen richtig, aktuell noch den Schwerpunkt auf den Zubau von Solar- und Windkraft zu legen.
Unbestritten ist, dass wir mittelfristig Langfristspeicher benötigen. Der Umfang ist aber überschaubar. Eine aktuelle Studie ermittelte den Speicherbedarf für eine zu 100% auf EE basierende Stromversorgung zu 56 TWh, davon 54,8 TWh in Form von Wasserstoff.[13] Zur Einordnung: Ende 2020 betrug das Arbeitsgasvolumen in den deutschen Untergrundspeichern für Erdgas rund 275 TWh.[14] In Form von reinem Wasserstoff wären dort mindestens 35 TWh lagerbar.[15] Weitere Kavernenspeicher können in reichlich vorhandenen Salzstöcken geschaffen werden.
Es ist auch richtig, dass für die Dekarbonisierung des Wärme-, Mobilitäts- und Industriebereich Anstrengungen in ähnlicher Höhe wie für den Elektrizitätssektor notwendig sind. Abgesehen davon, dass dies sehr wohl auch durch Importe von „grünen Elektronen“ und „grünen Molekülen“ erfolgen kann, sagt Paulitz nicht, was die Alternative zu diesen volkswirtschaftlichen Anstrengungen wäre. Sein Vorschlag einer Kombination „Erneuerbare und Atomkraftwerke“ erspart uns jedenfalls nicht den Aufwand für Netzausbau und Speicher. Die weit über 100 notwendigen Atomkraftwerke würden in der Grundlast betrieben und zu Schwachlastzeiten Überschüsse produziere – die gespeichert oder exportiert werden müsste. Zu Starklastzeiten müssten die Verbrauchsspitzen aus Speichern oder durch Importe gedeckt werden. Und da die starre Fahrweise überhaupt nicht zum fluktuierenden Angebot von Sonne und Wind passt, würde man ihren Ausbau in diesem Szenario wohl eher minimieren.
[1] Paulitz, Henrik (2022): Energiewende führt zu StromMangelWirtschaft, De-Industrialisierungs-Effekten und Teil-Verarmung, in ZNER 2/22
[2] Leprich, Uwe (2021): Stromlücke die Zweite?, in ZNER 5/21
[3] Bundesnetzagentur; Bundeskartellamt (2021): Monitoringbericht 2021, Stand: 15. März 2022. Soweit nicht anders angegeben beziehen sich die Kapazitätsangaben im Folgenden auch auf diese Quelle.
[4] Amprion, 50Hertz, TenneT, TransnetBW (2021): Abschlussbericht Systemanalysen 2021
[5] Amprion, 50Hertz, TenneT, TransnetBW (2022): Szenariorahmen zum Netzentwicklungsplan Strom 2037 mit Ausblick 2045, Version 2023
[6] r2b energy consulting, Consentec, Fraunhofer ISI, TEP Energy (2021): Monitoring der Angemessenheit der Ressourcen an den europäischen Strommärkten
[7] Bereits 1929 vollendete RWE die rund 600 km lange Nord-Süd-Leitung vom Rheinischen Revier bis Vorarlberg, siehe https://de.wikipedia.org/wiki/Nord-Süd-Leitung
[8] https://hydro-reservoir.nordpoolgroup.com/rescontent/area/rescontent.cgi, abgerufen am 23. März 2022
[9] https://www.cedren.no/english/Projects/HydroBalance/HydroBalance-pilotstudy
[10] https://www.statnett.no/en/our-projects/interconnectors/nordlink/
[11] Bundesnetzagentur; Bundeskartellamt (2021): Monitoringbericht 2021, Stand: 15. März
[12] Öko-Institut; Energy Brainpool (2022): Monitoring der Direktvermarktung – Jahresbericht 2021 & Ausblick 2022
[13] Ruhnau, Oliver; Qvist, Staffan (2021) : Storage requirements in a 100% renewable electricity system: Extreme events and inter-annual variability, ZBW – Leibniz Information Centre for Economics, Kiel, Hamburg
[14] Bundesnetzagentur; Bundeskartellamt (2021): Monitoringbericht 2021, Stand: 15. März 2022
[15] Annahmen: Nur Kavernenspeicher geeignet, relative Energiedichte Wasserstoff beträgt 20% von Erdgas.
Ralf Bischof
Ralf Bischof studierte Elektrotechnik mit Schwerpunkt Energieversorgung an der Universität Hannover. Seine berufliche Karriere begann er als Mitarbeiter von Eurosolar und Hermann Scheer. Später war er u.a. Mitgründer und Vorstand der Naturstrom AG sowie Geschäftsführer des Bundesverband WindEnergie. Von 2009 bis Ende 2021 arbeitete er in der Sparte für Erneuerbare Energien eines deutschen Energiekonzerns. Seit Anfang 2022 ist er als selbstständiger Berater unter anderem auch für WestfalenWIND aktiv.
