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Der Härtetest für die Energiewende

 

Der Worst Case für den 20. März? Bei einem Netzbetreiber klingt das so: ein wunderbarer Sonnenscheintag. Deutschland räkelt sich in Frühlingssonnenstrahlen.

An diesem Tag wird Europa vormittags von einer Sonnenfinsternis bedeckt. Und während man ja so als Normalbürger auf klaren Himmel und Sonnenschein hofft, um das Ereignis in seiner vollen Pracht mitzuerleben, hätten die Stromnetzbetreiber am liebsten Novemberwetter: bedeckten Himmel, möglichst viele Wolken, möglichst wenig Sonnenschein.

Warum, das zeigt diese kleine Animation der HTW Berlin:

Am 20.März muss sich Deutschlands Energiewende der ersten wirklichen Bewährungsprobe stellen. Denn kein anderes Land setzt so stark in Europa auf Solarstrom. Hier sind Solaranlagen mit einer Kapazität von 39.000 Megawatt installiert. Entsprechend anfällig ist Deutschlands Stromnetz an diesem Tag. Um bis zu 20.000 Megawatt kann die Leistung an diesem Tag schwanken – je nachdem, wie bewölkt es eben ist. Das wäre so, als ob in Deutschland mal eben innerhalb weniger Stunden rund 20 Kraftwerke vom Netz gingen – und dann wieder einspeisen.

Das muss ein Stromnetz erst einmal hinbekommen. Na klar, schon jetzt gib es die erste Berichte, die vor einem Blackout warnen. Und sicherlich: Die Lage ist nicht einfach, die deutschen Netzbetreiber haben schon vor rund einem Jahr mit den ersten Planungen begonnen, wie man mit der unklaren Solarstrommenge im Netz umgeht. Sie stimmen sich mit der Bundesnetzagentur ab und auch mit den anderen europäische Stromnetzbetreibern. Die Sonnenfinsternis sei ein extremer Stresstest für das deutsche Stromnetz, heißt es bei Netzbetreiber Tennet.

Die Leitungsspezialisten müssen gewährleisten, dass die normale Frequenz im Netz immer bei 50 Hertz liegt. Schwankt nun das Angebot, dann müssen sie mit genannter Regelenergie die Schwankungen ausgleichen. Das schafft man, indem man kurzfristig auf Gas- oder Pumpspeicherkraftwerke zugreift und dort diese Regelenergie zukauft. Die deutschen Netzbetreiber halten schon jetzt rund 4.000 Megawatt für den Notfall bereit. Und es ist klar, dass sie das für den 20. März noch aufstocken. Um wie viel, das wollen zumindest Unternehmen wie Tennet nicht verraten. Denn natürlich entstehen hier auch Kosten. Und die holen sich die Netzbetreiber über die Netzentgelte in der Stromrechnung zurück.

Das Gute an der Lage: Je näher wir dem 20. März rücken, desto genauer sind die Wetterprognosen und desto genauer können die Netzbetreiber Vorbereitungen treffen. Das macht sie relativ gelassen. Die Stromnetzbetreiber können das Worst-Case-Szenario „Super Sonnenschein“ und das Best-Case-Szenario „Super Wolkenhimmel“ schon jetzt durchspielen. Sie wissen, was auf sie zukommt. Das macht einen Blackout relativ unwahrscheinlich. Der würde übrigens nicht nur in Bayern passieren, wo es besonders viele Solaranlagen gibt. Sondern das Stromnetz in ganz Deutschland ist am 20. März im Stresstest, also auch im windstarken Norden.

Falls die Schwankungen tatsächlich zu groß werden, dann gibt es übrigens noch eine Vorstufe zum Blackout: den Brownout. Das heißt, dass die Stromnetzbetreiber in ganzen Städten oder Regionen die Spannung herunterfahren, um das Gesamtsystem zu stabilisieren. So weit wollen es die Netzbetreiber aber nicht kommen lassen.

 

25 Kommentare


  1. […] You will find more information at a mutual press release by the four power transmission grid operators dated 23 February, 2015, which we have enclosed. Moreover you will find at “Zeit online“ a fuctuial article as well as an animation which illustrates very well the possible impacts on the power feed-in by PV systems in Germany on a sunny day: http://blog.zeit.de/gruenegeschaefte/2015/03/03/sonnenfinsternis-energiewende/. […]


  2. Das Problem scheint grundsätzlich immer zu bestehen, weil man ja im Vorhinein nie genau vorhersagen kann wie lange die Sonne scheint und wie viele Wolken es gibt. Das passiert ja tagtäglich bei unstet einspeisenden Energieträgern. Ich bin vor einiger Zeit über ein kleines Spiel gestolpert, indem man sieht, wie man so etwas im Netz auffangen kann, wenn die Sonne mal mehr oder weniger scheint als vorher erwartet: https://www.next-kraftwerke.de/virtuelles-kraftwerk-spiel/. Diesem Problem sieht sich unser Netz jeden Tag aufs Neue ausgesetzt – wenn auch in weitaus kleinerem Umfang.

  3.   A. Sasse

    @peter wander (Kommentar 17): ja, Daten zur Kraftwerksleistung sind öffentlich, leider wurden jedoch die Rohdaten zum Jahreswechsel auf ein neues Format ungestellt, daher sind je nach Kalenderjahr unterschiedliche Quellen geeignet.

    Am besten aufbereitet für 2014 hier: http://www.ise.fraunhofer.de/de/downloads/pdf-files/data-nivc-/stromproduktion-aus-solar-und-windenergie-2014.pdf/view , Beispiel 11.Mai 2014 für Solarstrom.

    Am besten aufbereitet für 2015 hier: http://www.agora-energiewende.de/service/aktuelle-stromdaten/?tx_agoragraphs_agoragraphs%5BinitialGraph%5D=conventionalPowerGeneration&tx_agoragraphs_agoragraphs%5Bcontroller%5D=Graph , Beispiel Nacht vom 7 – 8.2.2015 für Windstrom im Winterhalbjahr.

    Beide Extrem-Beispiele machen deutlich: es ist noch viel Platz im Stromnetz, bevor Speicherkapazitäten benötigt werden um den Ausbau der Erneuerbaren Energien fortführen zu können, ohne dass nennenswert Anlagen bei starkem Dargebot gedrosselt werden müssten.


  4. Hätte die Autorin mal die Studie gelesen und nicht nur die vereinfachte Animation hergenommen, hätte sie gesehen, dass die Situation „kalkulierbar und beherrschbar“ ist und selbst im extremsten Fall „mit den in Deutschland vorhandenen Pumpspeicherwerken ausgeglichen werden kann“.

    Viel Wind um nichts!


  5. Und wieder die Beschreibung eines Horrorszenarios wie zuletzt auch schon in „Die Welt“. Ich fürchte, die Panik kann nur darauf begründet sein, dass astronomisches Faktenwissen fehlt. Das Licht ist nicht plötzlich völlig und gleichzeitig in ganz Europa weg! Die Bedeckung verläuft sehr langsam. Die gesamte PARTIELLE Finsternis dauert gut vier Stunden, vom ersten Kontakt der Mondscheibe mit der Sonnenscheibe bis zum Ende der Bedeckung. Der Grad der Bedeckung ändert sich innerhalb dieser Zeitspanne sehr langsam. Zudem verschieben sich die Zeitpunkte der einzelnen Finsternisphasen um eine Stunde, jeweils gesehen von Westeuropa bis nach Polen hinein. Und … die Finsternis lässt sich auf die Sekunde genau für jeden Ort berechnen.

  6.   Bert Robel

    #G.M.V.

    1. Der „Sonnenauf- u. Untergang“ bei einer Sonnenfinsternis erfolgt deutlich schneller als der normale morgens und abends, da die Bahngeschwindigkeit des vorbeiziehenden Mondes zusätzlich zur Erdrotation sehr relevant mit einwirkt.

    2. Beim schnelleren „Sonnenaufgang“ nach der Sonnenfinsternis, der gegen 12.00 Uhr Mittags erfolgt, hat die Sonne auch noch ihre maximale Strahlungsstärke, was bei einem normalen Sonnaufgang am morgen nicht der Fall ist.

    Leider verstehen viele PV-Apologeten, die daraus resultierenden Probleme nicht mal im Ansatz und behaupten deshalb immer eine Sonnenfinsternis sei genau das gleiche wie ein normaler Sonnauf- u. -untergang.

    Die Netzbetreiber bereiten sich nicht bloß zum Spaß ein Jahr im voraus darauf vor. Sollte der 20.März ein richtiger sonniger Tag sein, sind es übrigens die allseits geschmähten konventionellen Kraftwerke, die das Netz mit irrsinnigen Regelleistungen stabil halten müssen. Richtig spannend wird es, sollte das launische Wetter beschließen im Zeitraum einer sonnigen Sonnenfinsternis noch einen erheblichen Windstärkenwechsel passieren zu lassen.


  7. Hallo ErsterUndLetzter Kommentar
    ein Blackout ist sicherlich sehr unwahrscheinlich, das schreibe ich ja auch, falls Sie den Text gelesen haben. Aber dass die Bundesnetzagentur involviert ist, ENTSOE und die Netzbetreiber schon seit Monaten sich auf diesen Tag vorbereiten, sind für mich ausreichend Indizien, dass dieser Tag nicht zum „business as usual“ gehört.
    Beste Grüße, Marlies Uken

  8.   ErsterUndLetzterKommentar

    Man kann gar nicht soviel kommentieren, um den Unsinn, den dieser Artikel verbreitet, zu widerlegen. Eine partielle Sonnenfinsternis ist nichts anderes, als wenn ein Wolkenfeld übers Land zieht. Das passiert heute schon und es ist das Tagesgeschäft der Netzbetreiber, damit umzugehen. Weiterhin wird hier wild mit qualitativen Aussagen hantiert, weil die Autorin es wohl nicht besser weiß. Schreiben Sie mal dazu, wieviel Anteil die Photovoltaik zum Gesamtmix beiträgt. Schreiben Sie, wie heute schon Leistungsschwankungen bei den PV Einspeisern behandelt werden – Stichwort Speicher. Wenn mal knapp mit „20 Kraftwerken“ argumentiert wird, sollte man gefälligst dazu schreiben, was für welche gemeint sind und wieviel Prozent der Gesamtleistung gemeint sind. Davon abgesehen fallen die nicht gleichzeitig aus, sondern in einer bestimmten Zeitspanne, d. h. wenn die letzten die Einspeiser runter fahren, sind die erst schon längst wieder am Netz. Es ist ja nicht wie bei einem Lichtschalter, weil sich die Erde ja dreht. Weiterhin wird nur von Sekundärer Regelleistung gesprochen, es gibt aber auch primäre und tertiäre Regelleistung. Auch hier muss man dazu sagen, dass das Regeln 24 Stunden am Tag exerziert wird – jede Sekunde. Also hören Sie bitte auf, Panik zu schüren und nehmen Sie diese unsägliche Präsentation raus. Die trägt nämlich nicht dazu bei, sachlich mit dem Thema umzugehen. Der 20. März wird einfach vorbei gehen, und wer nicht weiß, dass es eine partielle Sonnenfinsternis gibt, wird es schlicht nicht bemerken. Weder durch einen „Blackout“ noch weil es plötzlich „finster“ geworden ist.

  9.   peter wander

    @reniarr (Kommentar 9)
    „An einem sonnigen Tag wird bei uns inzwischen soviel Solarstrom produziert, dass konventionelle Kraftwerke komplett ausgeschaltet werden müssen. “

    Gibt es dazu Daten? An welchen Tagen und über welche Zeiträume konnten die konventionellen Kraftwerke komplett abgeschaltet werden?
    Oder wo könnte ich die Daten finden?

    Danke

  10.   reniarr

    @sjuju (Kommentar 2)

    Das Problem ist der Umfang der nötigen Regelenergiemenge.

    An einem sonnigen Tag wird bei uns inzwischen soviel Solarstrom produziert, dass konventionelle Kraftwerke komplett ausgeschaltet werden müssen. Es ist schwierig die innerhalb von Minuten während der Sonnenfinsternis anzufahren, um sie kurz darauf wieder ausstellen zu müssen. An einem bedeckten Tag würden sowieso einige Kraftwerke mehr laufen müssen, es ist unproblematischer, die bei bedecktem Himmel den Tag lang auf halber Last zu fahren, um sie dann während der Finsternis kurz auf Volllast zu setzen.

    Bei bewölktem Himmel ist also weniger Regelstrom notwendig, als bei vollem Sonnenschein, was die Stabilisierung des Netzes vereinfacht.