Energiewende

Stromüberschüsse erfordern eine Flexibilisierung des Stromsystems

Wind- und Solarenergie im Stromnetz
Wind- und Solarenergie im Stromnetz, Foto: Andreas Kühl

Es wird derzeit viel diskutiert darüber, dass wir jetzt schon zu viel Solar- und Windstrom im Stromnetz haben. Wir belasten damit das Netz und die Beziehungen zu unseren europäischen Nachbarn, die unter unserem billigen Strom leiden, der in anderen Diskussionen wieder zu teuer ist. Merkwürdig daran ist, dass wir auch viel Strom aus Kohlekraftwerken im Netz haben und diese nicht flexibel an die aktuelle Menge an Strom aus Wind- und Solarenergie angepasst werden.

Das Deutsche Institut für Wirtschaftsforschung (DIW) hat sich heute in einer Pressemeldung zu den Stromüberschüssen aus erneuerbaren Energien geäußert. Auf das Thema der Stromüberschüsse aus Kohlekraftwerken wird dabei auch eingegangen, denn warum soll man bei überschüssiger Energie nur Photovoltaik- und Windenergieanlagen abschalten und nicht Kohlekraftwerke? Aus klimapolitischer Sicht wäre dies sehr problematisch.

Stromüberschüsse aus Wind- und Solarkraft sind ein lösbares Problem

Für das DIW sind temporäre Stromüberschüsse auch bei stark steigenden Anteilen erneuerbarer Energien ein lösbares Problem. Durch eine Flexibilisierung des Stromsystems könnte die Überschusserzeugung stark vermindert werden. Während die verbleibenden Überschüsse teilweise durch zusätzliche Stromspeicher aufgenommen werden könnten, sollte für die höchsten Produktionsspitzen erneuerbarer Energien die Möglichkeit zur Abregelung erhalten bleiben, so das Ergebnis der umfangreichen Untersuchung des DIW-Energieexperten Wolf-Peter Schill. „In einem flexiblen System müssten im Jahr 2032 weniger als zwei Prozent der möglichen jährlichen Stromerzeugung aus Sonnen- und Windkraft abgeregelt werden.“ Davon unabhängig werde die Bedeutung von Stromspeichern in einem immer mehr auf erneuerbaren Energien beruhenden System steigen.

Die Stromerzeugung aus Wind- und Sonnenenergie ist umweltfreundlich, ihr Produktionspotenzial schwankt aber stark je nach Wetterlage, Tages- und Jahreszeit. So kann es dazu kommen, dass zeitweise mehr Strom produziert wird, als überhaupt verbraucht werden kann. Mit steigendem Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromproduktion in Deutschland wird auch der Umfang dieser Stromüberschüsse zunehmen. Im Jahr 2012 wurden rund 23 Prozent des deutschen Bruttostromverbrauchs aus erneuerbaren Energien gewonnen. Nach den Plänen der Bundesregierung soll dieser Anteil im Jahr 2020 bei mindestens 35 Prozent liegen, bis 2030 auf 50 Prozent und bis 2050 auf 80 Prozent steigen.

Überschüsse relativ selten aber mit hoher Leistung in der Spitze

DIW-Energieexperte Wolf-Peter Schill hat in einer ausführlichen Betrachtung möglicher Zukunftsszenarien errechnet, wie groß die zu erwartenden Stromüberschüsse mit fortschreitendem Umstieg auf erneuerbare Energien sein werden und wie mit ihnen umgegangen werden sollte. Anhand von historischen Einspeisedaten, die für die zu erwartenden Stromerzeugungskapazitäten hochrechnet wurden, wurde der mögliche Umfang der Überschüsse bestimmt. „Es zeigt sich, dass die Überschüsse in den meisten Zukunftsszenarien relativ selten, aber in der Spitze mit hoher Leistung auftreten.“ In der Simulation für das Jahr 2032 etwa entstehen unter Annahme eines flexiblen Systems in 471 von 8760 Stunden des Jahres Überschusssituationen, in nur 14 Stunden ist dieser Überschuss jedoch größer als 30 GWh. „Um diese Überschüsse im Stromsektor in vollem Umfang nutzbar zu machen, müsste man zusätzliche, sehr große und damit teure Stromspeicher bauen, die nur selten ausgelastet wären“, so Schill. „Das ist wirtschaftlich nicht sinnvoll, da die volle Speicherung je nach Szenario Investitionen von mehreren hundert bis mehreren tausend Euro pro Megawattstunde vermiedener Abregelung notwendig machen würde.“

Flexibilisierung des Stromsystems kann Überschüsse deutlich reduzieren

Aus umwelt- und klimapolitischen sowie gesellschaftlichen Gründen könne das Verwerfen von CO2 –freier Elektrizität durchaus problematisch sein, etwa wenn zur gleichen Zeit noch Strom mit Hilfe von Kohlekraftwerken produziert wird. „Eine Flexibilisierung des Stromsystems könnte die Überschüsse jedoch deutlich reduzieren und sollte deshalb energiepolitisch Priorität haben“, erklärt Schill. „Dazu kann eine Vielzahl von Maßnahmen beitragen, etwa die Absenkung des Must-Runs konventioneller Kraftwerke oder eine bedarfsgerechtere Verstromung von Biomasse.“ So könnte der Stromüberschuss aus Wind- und Solarenergie im Jahr 2032 von über 18 Prozent auf unter zwei Prozent der möglichen Jahreserzeugung sinken. Schill hält eine solche Flexibilisierung durchaus für realistisch. „Es wäre völlig unplausibel, wenn ein von variablen erneuerbaren Stromerzeugern dominiertes System im Jahr 2032 oder gar 2050 noch genauso unflexibel wäre wie heute.“

Bedeutung von Energiespeicher wird steigen

Zwar mahnt der Energieexperte dringend eine Flexibilisierung des Stromsystems an, die den Speicherbedarf sinken lässt. Die allgemeine Bedeutung von Speichern werde in einem immer stärker auf erneuerbaren Energien basierenden System aber zunehmen. Speicher können beispielsweise zur Abdeckung der Nachfrage an windstillen Abenden oder zur Bereitstellung von Systemdienstleistungen beitragen, so Schill. „Energiespeicher werden in Zukunft deutlich an Bedeutung gewinnen, auch wenn der Bedarf zur Speicherung von Überschüssen geringer ist als allgemein gedacht. Aus energiepolitischer Sicht ist daher die weitere Förderung von Forschung und Entwicklung geboten, damit die erforderlichen Speichertechnologien mittel- und langfristig auch tatsächlich zur Verfügung stehen.“

Über den Autor

Andreas Kühl

Ich bin Energieblogger aus Leidenschaft mit einem großen Faible für Energieeffizienz und erneuerbare Energien. Mit energynet.de betreibe ich einen der bekanntesten und einflussreichsten Energieblogs im deutschsprachigen Raum. Innovationen für die Energiewende in Technologien und Geschäftsmodellen sind meine aktuellen Schwerpunktthemen.

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