Green City erklärt: 100 Prozent Erneuerbare Energien trotz Dunkelflaute?

Wenn bis zu 15 Stunden pro Tag die Sonne scheint, ist das Schreckensszenario „Dunkelflaute“ in weiter Ferne. Trotzdem werden sie wiederkommen – die Zeiten, in denen Dunkelheit und Windflaute parallel auftreten. In energiewirtschaftlichen Diskursen das Hauptargument der konventionellen Stromproduzenten gegen die Energiewende. Aber katapultieren wir uns mit dem Ausbau auf 100 Prozent Erneuerbare Energien wirklich zivilisatorisch zurück, wenn wir die netzstabilisierende Kohleverstromung aufgeben? Green City erklärt, wie groß die Versorgungslücke während einer Dunkelflaute wirklich ist und welche Alternativen es zu den fossilen Netzstabilisatoren gibt.

„Dunkelflaute bedroht das Stromnetz“ ist eine Überschrift, die so oder so ähnlich wohl jeder schon gelesen hat. Was sich hinter diesem dramatisierten Szenario versteckt, wissen die wenigsten. Gesprochen wird von Zeiten, in denen Dunkelheit und Windflaute zusammenkommen und die Produktion aus Wind- und Solarenergie zurückfährt. Für die „Fossilen“ die Steilvorlage für die eigene Daseinsberechtigung. Der Deutsche Wetterdienst ist bei einer europaweiten Untersuchung, wie stark die Stromproduktion aus Sonne und Wind wetterbedingt schwankt, zu anderen Ergebnissen gekommen: „Durch den kombinierten Einsatz von Windkraft an Land und auf See, Photovoltaik und einen europäischen Stromverbund können die Risiken durch Windflauten und sonnenscheinarme Phasen deutlich reduziert werden“, so Dr. Paul Becker, Vizepräsident des Deutschen Wetterdienstes.
Exemplarisch wurde ausgewertet, wie oft in der Vergangenheit in bestimmten Gebieten die mittlere Energieproduktion aus Wind und Sonne über einen Zeitraum von 48 Stunden unter zehn Prozent der Nennleistung blieb. Für Deutschland ergab das zwischen 1995 und 2015 zwei Fälle (siehe Grafik).

 

 

Trotzdem, so bestätigt auch der Deutsche Wetterdienst, können immer wieder Situationen auftreten, in denen beide Energieformen gleichzeitig nur wenig Mengen Strom einspeisen. So geschehen zum Beispiel am 24. Januar 2017. 90 Prozent der damaligen Leistung kam aus konventionellen Energien. Eine Unsicherheit, mit der keiner bei der Umstellung auf 100 Prozent Erneuerbare leben möchte. Wie bringt man Dekarbonisierung und Versorgungssicherheit in Einklang?

Zukunftstechnologien warten auf ihren Einsatz

Aktuell sind die „Erneuerbaren“ noch nicht in der Lage das Stromnetz allein stabil zu halten. Aber es gibt bereits technische Lösungen, die in puncto Versorgungsicherheit die konventionellen Leistungsträger ablösen können. Die Kombination dieser sind der Schlüssel zu Dekarbonisierung unserer Netze. Ihr Einsatz hängt vorrangig an einer Größe: politischer Willenskraft.

Biogasanlagen
Schon heute kann Bioenergie passgenau und wetterunabhängig ins Netz eingespeist werden. Biogas kann schnell und auf Abruf in Strom und Wärme umgewandelt werden. Wenn Wind und Solar den Bedarf decken, fahren die Kraftwerke runter. Eine Stärke der Technologie, die bereits heute zum Einsatz kommt. Durch die Flexibilisierung der Anlagen kann die Bioenergie ihre Leistung zur Überbrückung von Dunkelflauten weiter ausbauen.

Power-to-Gas
Besonders großes Potential überschüssigen Ökostrom weiterzuverwerten, ergibt sich aus Power-to-Gas-Anlagen. Die Energie hierfür kommt vorrangig aus einem Überangebot von Windstrom. Durch Elektrolyse wird dieser in Wasserstoff oder Methan umgesetzt und als „erneuerbares Gas“ eingespeist. Experten sehen in Power-to-Gas die entscheidende Technologie für Dunkelflauten-Szenarien. Aktuell wird sie vorrangig im Mobilitätssektor eingesetzt.

Speichertechnologien
Ob Großspeichertechnologien wie Pumpspeicherkraftwerke oder dezentrale Kurzfristspeicher wie Batteriespeicher – ohne sie wird es nicht gehen, um Lasten zu verschieben und durch die Bereitstellung von Regelenergie das Netz zu stabilisieren.

Luft nach oben: aus Volatilität wird Flexibilität

Die Erneuerbaren bringen alle entscheidenden Faktoren für den Übergang in ein neues Energiezeitalter mit: Sie sind dezentral strukturiert und können flexibel eingesetzt werden. Damit ergänzen sie sich gegenseitig. In Kombination mit Speicher- und Power-to-Gas-Technologien kann der Umstieg auf 100 Prozent Erneuerbare Energien gelingen. Der Weg dahin bedarf einen massiven Ausbau an Kapazitäts- und Netzleistungen, genauso wie die Übertragung von Ökostrom als Leitenergie in andere Sektoren wie Wärme und Mobilität.

Schaffen wir es dann noch, variable Stromtarife aufzusetzen, in denen dem Kunden Anreize geschaffen werden, den eigenen Verbrauch an der Stromerzeugung zu orientieren, wird aus einer Anti-Energiewende-Kampagne ein unschlagbares Werbeversprechen pro Erneuerbare: „Während der Dunkelflaute Strom reduzieren und bares Geld sparen!“

Quellen: Energy Brainpool, Next Kraftwerke, Deutscher Wetterdienst, Agentur für Erneuerbare Energien e.V. (AEE)