Zwiespalt der Windenergie
Eines vorweg: Auch wir vertreten die Meinung, dass wir den CO2-Ausstoß minimieren müssen und dass die Abkehr von den fossilen Brennstoffen erreicht werden muss. Wir stellen aber in Frage, dass die Windenergie hierzu das probate Mittel ist.
An Hand der nachfolgenden Betrachtungen wollen wir die technisch bedeutenden Aspekte zum Thema Versorgungssicherheit oder Unsicherheit aufzeigen. Als Basis hierfür dient das real aufgetretene Profil zur Nettostromerzeugung in Deutschland des Monats März 2021. Die Daten entstammen im Wesentlichen der Energy Charts des Fraunhofer ISE Instituts.
Idealisierte Sichtweise
Profil des Energieverbrauchs im Monat März
Im Bild 1 ist das Verbrauchsprofil aus der Summe sämtlicher Haushalte in Deutschland abgebildet. Deutlich ist erkennbar, wie sich der Stromverbrauch von tagsüber von im Mittel 70 GigaWatt auf Nachts mit ca. 50 GigaWatt ändert. An den Wochenenden erkennbar, der reduzierte Verbrauch am Tage.
Wichtig: genau dem Verbrauchsprofil folgend, müssen die Kraftwerke die Energie
liefern. Nicht mehr, aber auch nicht weniger.
Prozentualer Anteil aus erneuerbaren Energien
Im Bild 2 wird zusätzlich der Anteil der erneuerbaren Energien dargestellt (rote Fläche), wie er als Durchnittswert mit 48,5 % für den Monat März angegeben wurde. In unseren Medien wird typischerweise diese Angabe verwendet.
Trugschluss
Reduziert man die Thematik auf eine derartig idealisierte Betrachtung, so scheint auch die Lösung greifbar einfach zu sein. Man muss lediglich die aktuelle Zahl der Windräder verdoppeln, dann ist der Rest der grauen Fläche aufgefüllt und wir haben eine 100 % CO2 neutrale Stromversorgung in Deutschland.
Leider verhält es sich in der Realität aber etwas anders.
Die Realität
Wetterabhängigkeit der Windenergie
Der tatsächliche Beitrag der erneuerbaren Energien zum Realstromverbrauch der bundesdeutschen Haushalte wird in Bild 3 sichtbar. Die bunten Flächen zeigen den täglichen Beitrag der Erneuerbaren, wie er im Monat März 2021 existierte, anschaulich.
Von unten nach oben dargestellt bedeuten die Farbflächen folgendes:
- DUNKELBLAU = Strom aus Laufwasserkraftwerken
- GRÜN = Strom aus Biogas
- HELLBLAU = Strom aus Windenergie (auf See)
- 3 DUNKELGRAU-Töne = Strom aus Windenergie (an Land)
- ORANGE/GELB-Töne = Strom aus Photovoltaik
Der Durchschnittswert über den gesamten Monat gerechnet entspricht tatsächlich den 48,5 % wie in Bild 2 angegeben. Aber leider treten tagelange Schwachwindphasen und zuweilen auch tagelange überdurchschnittliche Phasen auf.
Versorgungslücke?
Sind erst mal alle Kernkraftwerke und Kohlekraftwerke vom Netz genommen, so muss bei Verhältnissen, wie in Bild 3 gezeigt, der Rest der hellgrauen Fläche durch Gaskraftwerke und massiven Zukauf von unseren Nachbarn bestritten werden. Da ändert auch eine Verdopplung der Windenergieanlagen kaum etwas. Wer glaubt, die Lücke durch Batteriespeicher, womöglich durch die Akkus von E-Mobilen auffangen zu können, der sollte bedenken, dass die benötigte Energiemenge im Stromsektor bei ca. 1.400 GigaWattstunden pro Tag liegt.
Netzüberversorgung?
Die heute knapp 31.000 Windenergieanlagen haben mit Ihrer installierten Leistung von derzeit ca. 70 GW bei Starkwindphasen durchaus auch das Potenzial, wie im mittleren Teil von Bild 3 sichtbar, kurzzeitig sogar mehr als den kompletten Strombedarf der bundesdeutschen Haushalte zu decken. Das ist heute noch kein allzu großes Problem. Führt allerdings inzwischen dazu, dass Windenergieanlagen, obwohl sie eigentlich Strom produzieren könnten, abgeregelt werden.
Die Hauptgründe für Abregelungen sind entweder negativer Börsenstrompreis durch Überangebot oder Überlastung der Netze durch Überangebot. Im Jahr 2022 wurden so ca. 7.300 GWh abgeregelt, im Jahr 2023 waren es bereits ca. 10.000 GWh.
Wenn nun aber die Zahl der Windenergieanlagen vergrößert wird, dann werden wir gezwungen sein entsprechend massiv mehr WEA abzuregeln, also trotz vorhandenem Wind abzuschalten. Weitere Milliarden an Entschädigungszahlungen werden die Folge sein, denn im Falle von Abregelung durch die Netzbetreiber erhalten die WEA-Betreiber beträchtliche Entschädigungszahlungen.
Wie sieht das denn aktuell aus?
Im nachfolgenden Beispiel ist anhand der Verläufe im Dezember 2023 klar erkennbar, unsere Versorgungssicherheit steht auf immer wackligeren Beinen. In diesem Monat wäre an 9 Tagen die Versorgung ohne Zukauf aus dem Ausland bereits nahe an ihre Grenzen gestoßen. Lediglich bei Steinkohle und bei Gas als Stromerzeuger gab es noch freie Reserven. Die waren allerdings vermutlich zu teuer.
Es ist sehr deutlich erkennbar, wie in der ersten Monatshälfte Wind und Sonne fast keinen Beitrag zur Stromerzeugung geleistet haben, in der zweiten Hälfte war dann "Wind im Überfluss" vorhanden. Man stelle sich den Überschuss vor, wenn wir doppelt so viele Windräder hätten! Da diese riesigen Mengen an Flatterstrom nicht verkäuflich wären müsste in irrsinnigen Mengen abgeregelt (und entschädigt) werden.
Massiver Ausbau mit Windenergieanlagen scheint demnach keineswegs das Allheilmittel zu sein, was wir brauchen sind in erster Linie riesige Speicherkapazitäten.
Die nachfolgende Chart zeigt für den gleichen Monat, wie sich das auf den Außenhandel ausgewirkt hat.
Wer sich selber mit den Daten befassen möchte, direkter Zugriff auf die Original-Charts des Fraunhofer ISE erhalten Sie hier.
Weitere Infos zu diesem Thema unter: Betrachtungen zum Monat November 2021 von Vernunftkraft