„KALTE DUNKELFLAUTE“

500px

„KALTE DUNKELFLAUTE“: NEUE STUDIE ZEIGT LÖSUNG FÜR WETTERBEDINGTE VERSORGUNGSENGPÄSSE IM STROMSYSTEM

Die Pläne der Bundesregierung für den Ausbau des Energiesystems reichen nicht aus, um Deutschland künftig bei extremen Wetterlagen sicher mit Strom zu versorgen. Zu diesem Schluss kommt eine neue, vom Ökoenergieanbieter Greenpeace Energy beauftragte Studie des Berliner Analyseinstituts Energy Brainpool. Die Studie stellte Greenpeace Energy gestern Abend mit großer Branchenresonanz in Berlin vor.

Die Experten haben in der Studie das Phänomen der so genannten „kalten Dunkelflaute“ untersucht: Aufgrund von Schwachwind, starker Bewölkung sowie jahreszeitbedingter Dunkelheit über mehrere Tage oder Wochen produzieren Windkraft- und Solaranlagen zu wenig Strom, um die gleichzeitig kältebedingt hohe Nachfrage zu decken. Einen solchen „Stresstest“ erlebt das Stromsystem laut der Studie alle zwei Jahre, wenn über jeweils zwei Wochen hinweg kaum Strom aus Wind und Sonne zur Verfügung stehen.

170628_gpe-1
Greenpeace-Energy-Vorstand Sönke Tangermann bei der Vorstellung der Studie. Fotos (2): Christoph Eckelt / Greenpeace Energy eG

„Die Pläne des Bundeswirtschaftsministeriums reichen nicht aus. Für eine nachhaltige Versorgung braucht das Energiesystem auch nachhaltige technologische Lösungen“,  sagt Sönke Tangermann, Vorstand bei Greenpeace Energy. Möglich wird dies laut Studie erst durch den Einsatz von speicherbaren, erneuerbaren Gasen: Per Elektrolyse lassen sich Ökostrom-Überschüsse in synthetischen Wasserstoff beziehungsweise Methan verwandeln. Dieses so genannte „Windgas“ kann im herkömmlichen Erdgasnetz gespeichert und bei Bedarf durch Gaskraftwerke rückverstromt werden. Um eine komplett erneuerbare Stromversorgung im Jahr 2040 gegen jegliche Wettereinflüsse abzusichern, wären daher laut Studie Gaskraftwerke mit einer installierten Leistung von 67 Gigawatt sowie Elektrolyseure mit einer Gesamtleistung von 42,7 Gigawatt der kostengünstigste Mix in einem dekarbonisierten Stromsystem der Zukunft.

Dunkelflaute_Grafik
So funktionert der Ausgleich während einer kalten Dunkelflaute. Grafik: Energy Brainpool

„Ein solches System wäre nicht nur klimaneutral, sondern kann während einer kalten Dunkelflaute die Versorgungssicherheit in Deutschland gewährleisten – und das zu unterm Strich günstigeren Kosten“, sagt Sönke Tangermann. Nach den Berechnungen von Energy Brainpool betragen die spezifischen Erzeugungskosten unter Annahme einer weiterhin schnellen Kostenendegression bei Wind- und Solarenergie 5,7 Cent pro Kilowattstunde. Zum Vergleich: Die spezifischen Kosten des heutigen Stromsystems liegen bei 7 Cent je Kilowattstunde, unter Einrechnung nicht eingepreister Umweltschäden sogar bei 14,5 Cent je Kilowattstunde.

170628_gpe-28
Die Studie wurde am Abend in Berlin vor zahlreichen Gästen aus Politik, Energiewirtschaft und Medien präsentiert.

Das Bundeswirtschaftsministerium hatte in seinem Strategiepapier „Strom 2030“ betont, die Stromversorgung künftig stärker denn je durch Importe aus Nachbarländern abzusichern. Allerdings zeigt die von Greenpeace Energy beauftragte Studie, dass die kalte Dunkelflaute oft große Teile Europas zur selben Zeit betrifft. Benachbarte Staaten haben also gleichzeitig ein ähnliches Versorgungsproblem. „Ein grenzüberschreitender Ausgleichseffekt existiert daher nur sehr bedingt“, heißt es in der Studie. Das heißt konkret: Nur ein Teil der bis zu 19 Gigawatt Übertragungskapazität können während einer kalten Dunkelflaute für Stromimporte aus dem Ausland genutzt werden – zu wenig, um den zusätzlichen Bedarf lückenlos zu decken. Der aus Klimaschutzgründen notwendige Ausstieg aus der Braunkohleverstromung vergrößert die Brisanz der Frage nach der Versorgungssicherheit bei einer solchen Wetterlage.

Im Erklärvideo: Fabian Huneke von Energy Brainpool über die kalte Dunkelflaute.

„Bei einer europaweiten Energiewende muss der grenzüberschreitende Stromaustausch in den kommenden Jahren dringend durch weitere Flexibilitätsoptionen ergänzt werden, um Wetterereignisse wie die kalte Dunkelflaute abzufedern“, sagt Fabian Huneke von Energy Brainpool. Als Beispiel für einen zurückliegenden Extremfall der kalten Dunkelflaute haben die Studienautoren die zwei Wochen vom 23. Januar bis 6. Februar 2006 identifiziert: Damals lag allein die mittlere Windstromerzeugung bei nur knapp bei einem Viertel im Vergleich zum Vorjahreszeitraum. Die verbleibende, nicht durch Wind und Sonne gedeckte Stromnachfrage betrug damals durchschnittlich 72,8 Gigawatt – unter Annahme des Kraftwerkparks 2016. Diese so genannte „Residuallast“ musste durch konventionelle Kraftwerke oder den europäischen Stromaustausch gedeckt werden. Auch kurz- und mittelfristige Ausgleichsmöglichkeiten im Stromnetz – etwa Pump- und Batteriespeicher, der Einsatz von Elektroautos oder die Steuerung der Stromnachfrage – gelangen dann an die Grenze ihrer Leistungsfähigkeit. Kurz andauernde Dunkelflauten über zum Beispiel einen Tag treten häufig auf, der Umgang mit ihnen gilt dank verfügbarer Speichertechnologien und Steuerung der Stromnachfrage im Allgemeinen nicht mehr als allzu große Herausforderung.

Hintergrund: In der Studie haben die Analysten von Energy Brainpool die Wetterdaten des Jahres 2006 einerseits mit einem modellierten Stromsystem konfrontiert, das – wie im Ausbaupfad der Bundesregierung geplant – im Jahr 2040 zu 69 Prozent auf erneuerbaren Energien basiert. Daneben berechneten die Experten ein weiteres Szenario für ein Stromsystem, das 2040 komplett auf fossile Energieträger verzichtet. Mit einem zunehmenden Anteil wetterabhängiger Energien im Stromsystem gewinnen Langzeitspeicher an Bedeutung für die Versorgungssicherheit.

INFO Die komplette Studie von Energy Brainpool finden Sie hier zum Download.

Stromtransport über Gasnetze. Den erneuerbaren Energien den Weg ebnen

Stromtransport über Gasnetze 

Den erneuerbaren Energien den Weg ebnen

Wenn die Energiewende gelingt, dann wird das geografische Ungleichgewicht zwischen Stromerzeugern und Stromverbrauchern wohl weiter wachsen: Die großen Windparks sind vor allem im Norden, die industriellen Stromverbraucher eher im Süden. Die Energie müsste aber nicht unbedingt über die umstrittenen Stromautobahnen transportiert werden, meinen Forscher.

Von Ralf Krauter

Eine Leitung mit dem Schriftzug "Methan" auf dem Gelände einer Anlage zur industriellen Produktion von Methangas. In dieser Anlage in Werlte wird mit Hilfe von überschüssigem Ökostrom aus Wasser Wasserstoffgas und in einem zweiten Schritt Methan, also synthetisches Erdgas, hergestellt. (dpa / Hermann Pentermann)

Eine Anlage zur industriellen Produktion von Methangas. (dpa / Hermann Pentermann)

„Dass man die bestehenden Erdgastransportnetze in Europa nutzt, da gibt’s 130.000 Kilometer Netze, die man jetzt schon hat. Die Netze sind natürlich gebaut worden, um große Erdgasmengen zum Beispiel von Russland, Norwegen, Niederlanden zu transportieren. Und diese Netze könnte man zukünftig einsetzen, um dann durch Power-to-Gas-Technologie große Strommengen in Wasserstoff oder Methan umzuwandeln, in diese Netze einzuspeisen und dann zum Beispiel im Süden von Deutschland mit entsprechenden Gaskraftwerken wieder zu verstromen.“

Power-to-Gas ist eine Technologie, die heute mitunter zum Einsatz kommt, wenn es darum geht, Strom aus Wind- und Solarparks zwischen zu speichern, den gerade keiner braucht. Das Prinzip ist simpel: Der überschüssige Strom wird verwendet, um Wasser mittels Elektrolyse in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zu zerlegen.

„Und dann kann ich entweder diesen Wasserstoff direkt nutzen, zum Beispiel auch für Brennstoffzellenfahrzeuge oder in der Industrie. Oder ich gehe dann mit dem Wasserstoff weiter, zusammen mit einem Kohlenstoffträger wie CO2, und mache eine Synthese, zum Beispiel zu Methan oder zu flüssigen Kraftstoffen.“ weiterlesen

Keine alternativen zur regenerativen Energiewende

Die „Argumente“ der Windenergie Gegner besonnen widerlegen

Erstellt von Wolfgang Molwitz am 13.04.2017 um 12:04 Uhr

 Diskussionen und Streit um Energiewende in Schleswig-Holstein:

Es bleibt eine Erfolgsgeschichte rtemagicc_windenergiehochsauerland_kopie_01-gif

Windenergie-GegnerInnen argumentieren, Windenergie führe zu Gesundheitsschäden: durch Schall, durch Schattenwurf, durch Eiswurf. Nichts davon konnte bisher nachgewiesen werden.

Was sie komplett außer Acht lassen: Die Gesundheitsschäden durch Kohle und Atom, durch Verbrennung fossiler Brennstoffe, sind sehr wohl nachgewiesen. Tausende Menschen sind bereits erkrankt oder (früher als nötig) gestorben. Genau davor schützt der Ausbau der erneuerbaren Energie.

Windenergie-GegnerInnen argumentieren, Windenergie sei zu teuer: Allein die Abregelungen, also das Abschalten aufgrund fehlender Stromleitungen, koste pro Jahr 300 Millionen Euro.

Was sie komplett außer Acht lassen: Die Windenergie-Anlagen müssen zunächst gebaut werden, bevor die Konzerne die Stromleitungen bauen. Diese Investition tätigen sie erst, wenn sie die neuen Leitungen auch vom ersten Tag an nutzen können. Und Deutschland importiert pro Jahr für 67 Milliarden Euro fossile Brennstoffe (Kohle, Erdöl, Gas, Uran) für die Stromerzeugung, da sind die 0,3 Milliarden für Abregelungen tatsächlich nicht das Problem, zumal die Leitungen ab 2019 zur Verfügung stehen. Die Abregelungen 2016 waren trotz kräftigen Zubaus an Anlagen geringer als 2015, voraussichtlich fallen sie 2019 ganz weg.

Was die Windkraftgegner auch komplett außer Acht lassen, sind die Kosten der Endlagerung für Atommüll. Mit einem schnelleren Zubau von Windenergie könnte Atomstrom schneller als heute geplant abgeschaltet und damit viel Müll vermieden werden. Schon jetzt gilt: Jeder Stillstand des Atomkraftwerks Brokdorf macht für Hunderte von Windenergieanlagen den Weg durch die Stromleitungen frei und entlastet die Stromkunden auch finanziell.

Windenergie-Gegner kritisieren auch das Dauerblinken der Anlagen nachts. Alle Anlagen von mehr als 100 Meter müssen nachts Lampen blinken lassen, um Flugzeuge zu warnen – das gilt für ganz Deutschland, auch wenn hierzulande gerade nachts so gut wie keine Flugzeuge unterwegs sind.

Hier gibt es inzwischen neu entwickelte Warnblinker, die nur anspringen, wenn sich wirklich ein Flugzeug nähert. Inzwischen wurde das Erlaubnisrecht geändert, dass diese jetzt installiert werden können. „Bedarfsgerechte Nachtkennzeichnung” nennen das die Behörden. Allerdings müssen pro Windpark vier Radaranlagen installiert werden, das lohnt sich nicht für alle. In Schleswig-Holstein sind bisher 80 Anlagen umgerüstet worden und blinken jetzt nur wenn ein Flugzeug sich nähert, faktisch also nie.

weiterlesen