Speicherbedarf und Dunkelflauten im Stromnetz
Herbert Saurugg, saurugg.net
Quelle: Eduard Heindl
Das Speichern des Stroms aus fluktuierenden Erneuerbaren stellt eines der zentralen Probleme der Energiewende dar. Optionen wie Batterien, Wasserstoff oder Erdgas stehen zur Verfügung. Doch was ist bezahlbar und warum genügt nicht eine Lösung?
Das Stromnetz kann selbst keinen Strom speichern – Erzeugung und Verbrauch müssen jederzeit exakt übereinstimmen. Während klassische Kraftwerke (Kohle, Gas, Kernkraft) diese Balance gut managen konnten, stellen volatile Erneuerbare (Wind, Solar) das System vor neue Herausforderungen.
Vier zentrale Probleme der Energiewende
- Verbrauchsschwankungen: Der Strombedarf schwankt täglich und wöchentlich um etwa 30% (mehr unter der Woche, weniger am Wochenende; Spitzen abends). Dies war mit konventionellen Kraftwerken gut steuerbar.
- Erzeugungsschwankungen: Wind und Solar liefern nicht bedarfsgerecht. An windreichen Tagen wird viel Strom produziert, an windstillen Wochenenden entsteht eine Versorgungslücke, die aktuell durch Importe (z. B. Atomstrom aus Frankreich) gedeckt wird.
- Überproduktion: Bei starkem Wind und Sonne kann die Erzeugung den Bedarf überschreiten. Konventionelle Kraftwerke können nicht komplett abgeschaltet werden, da ihre rotierenden Massen für die Netzstabilität (50 Hz) unverzichtbar sind. Überschüsse werden exportiert oder in Pumpspeichern gespeichert.
- Dunkelflaute: Längere Phasen mit wenig Wind und Sonne (besonders im Winter) führen zu erheblichen Versorgungslücken. Eine Analyse der Wetterjahre 2016–2021 mit einem stark ausgebauten Wind- und Solarpark für 2045 zeigt: In 5 Jahren gab es einmal eine 268-stündige Dunkelflaute, etwa 20-mal eine 100-stündige und rund 100-mal eine mehr als 24-stündige Unterversorgung.
Kostenvergleich der Speicherlösungen
Der Text rechnet durch, was verschiedene Speicheroptionen für Deutschland (bei 70 GW Last) kosten würden:
| Lösung | Kapazität | Gesamtkosten | Kosten pro Einwohner | Bewertung |
|---|---|---|---|---|
| **Batterien** | 10 Stunden | 140 Mrd. € | 1.750 € (einmalig) | Für kurze Dunkelflauten ( |
| **Batterien** | 10 Tage (240 h) | 3.360 Mrd. € | 42.000 € (einmalig) | Wirtschaftlich nicht darstellbar |
| **Wasserstoff** | 10 Tage | 8,4 Mrd. € (nur Brennstoff) | 105 € pro Dunkelflaute | Sehr teuer (ca. 50 Cent/kWh), Infrastruktur kaum genutzt |
| **Pumpspeicher** | 10 Tage | ca. 1.700 Mrd. € | 21.000 € (einmalig) | In Deutschland kaum realisierbar (fehlende Topografie) |
| **Erdgas** | 10 Tage | 1,68 Mrd. € (Brennstoff) | 21 € pro Dunkelflaute | Günstigste Option für lange Dunkelflauten, vertretbare CO₂-Emissionen bei seltenem Einsatz |
Fazit des Autors
- Kurze Dunkelflauten (<10 Stunden): Sollten mit Batteriespeichern abgedeckt werden. Die Kosten sind hoch, aber im Rahmen des Möglichen.
- Lange Dunkelflauten (>10 Stunden): Wasserstoff ist ökonomisch nicht sinnvoll (fünfmal teurer als Erdgas, begrenzte Verfügbarkeit). Pumpspeicher sind in Deutschland kaum umsetzbar. Erdgas bleibt die wirtschaftlich vertretbare Lösung: Die Brennstoffkosten pro Dunkelflaute liegen bei nur 21 € pro Einwohner, die CO₂-Emissionen sind bei seltenem Einsatz überschaubar, und Deutschland könnte das Gas teilweise selbst fördern oder als LNG beziehen.
Der Autor plädiert somit für einen Mix aus Batterien für Kurzzeitspeicher und Erdgaskraftwerken als Backup für lange Dunkelflauten – eine pragmatische, kostenbewusste Lösung im Gegensatz zu einer reinen Wasserstoffstrategie.
Dieser Beitrag erschien zuerst auf saurugg.net — mit freundlicher Genehmigung von Herbert Saurugg. Lizenz: CC BY-NC-SA 4.0, Herbert Saurugg.
Titelbild: seagul / Pixabay
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