struk­tu­relles Missver­hält­niss zwischen Kapazität und tatsäch­li­cher Leistung

 

Wind und Sonne wehen und scheinen nicht beständig.

Konse­quenz:

1. Deutsche Windkraft­an­lagen errei­chen knapp 1600Vollla­stunden im Jahr.

2. Deutsche Photo­vol­ta­ik­an­lagen kommen auf rund 900 Volllast­stunden.

3. Das deutsche Jahr hat 8.760 Stunden.

4. Die 1600 und 900 Stunden können nicht addiert werden, da der Wind nicht ausschließ­lich nachts weht, sich die entspre­chenden Stunden also überlappen.

Diese Umstände sind nicht durch politi­sche Planung zu ändern, sondern natur­ge­setz­lich deter­mi­niert.

Für die deutschen Kraft­werke insge­samt ergibt sich dieses Bild:

Ausnut­zungs­dauer deutscher Kraft­werke in Stunden

 

Die Abbil­dung stammt vom BDEW und enthält die aktuellsten verfüg­baren Zahlen (aus 2007). Es gibt sie hier zum Download.

Beim Vergleich der Zahlen muss man bedenken, dass Windkraft und Photo­vol­taik seit 1991 gesetz­li­chen Einspei­se­vor­rang genießen.

Die 1.550 bzw. 910 Stunden entspre­chen also praktisch dem maximal Mögli­chen.

Die geringe Ausnut­zung deutscher Windkraft- und PV-Anlagen ist keines­wegs bösem Willen, sondern schlicht der Launen­haf­tig­keit der Natur geschuldet.

Die entspre­chenden Zahlen der anderen Kraft­werken liegen dagegen unter­halb des Mögli­chen, da sie Wind- und PV-Strom Vorfahrt gewähren müssen. Wobei die am teuersten herunter- und herauf­zu­fah­renden Kraft­werke (Kernkraft und Braun­kohle) die geringste Anpas­sungs­leis­tung erbringen – also auf die höchsten Stunden­zahlen und dem maximal Mögli­chen am nächsten kommen.

Aus diesen durch politi­sche Entschei­dungen nicht zu ändernden da natur­ge­setz­lich bestimmten Umständen ergibt sich ein struk­tu­relles Missver­hältnis zwischen instal­lierter Kapazität und tatsäch­li­cher Erzeu­gung.

Betreiber und politi­sche Verkäufer von Windkraft- und Photo­vol­ta­ik­an­lagen argumen­tieren in aller Regel mit dem Nennwert von Anlagen, also der instal­lierten Kapazität.

So rechnen sie beispiels­weise vor, dass ein „Windpark“ mehrere hundert oder gar tausend Haushalte versorge. Bei diesen Rechnungen wird der funda­men­tale Unter­schied zwischen elektri­scher Leistung (der rechne­ri­schen Kapazität) und elektri­scher Arbeit (der tatsäch­li­chen Strom­erzeu­gung) gern übersehen oder bewusst verschleiert.

Die instal­lierte Leistung beschreibt das Poten­zial oder die Kapazität einer Anlage. Sie wird in MW oder KW angegeben.

Dagegen beschreibt die Strom­erzeu­gung den Output der Anlage, der für die Strom­ver­sor­gung zur Verfü­gung steht. Es handelt sich physi­ka­lisch um “Arbeit am Netz”, die Angabe erfolgt also in MWh oder KWh.

In Analogie zum PKW gibt die Kapazität Auskunft über die PS-Zahl. Die tatsäch­liche Strom­erzeu­gung entspricht dagegen den gefah­renen Kilome­tern.

Eine hohe instal­lierte Leistung bedeutet nicht zwangs­läufig eine hohe Strom­erzeu­gung.

Eine kleine Anlage, die dauer­haft nahe ihrer maximalen Leistung – unter Volllast – betrieben wird, kann inner­halb eines Jahres mehr Strom erzeugen, als eine große Anlage, die nur phasen­weise ihre maximale Leistung erreicht und weitge­hend still steht.

Photo­vol­taik-Anlagen erzeugen bei Dunkel­heit keinen Strom und errei­chen nur bei inten­siver Sonnen­ein­strah­lung ihre maximale Leistung. Auch Windkraft­an­lagen stehen statis­tisch die meiste Zeit des Jahres still. Der instal­lierten Kapazität steht eine sehr geringe tatsäch­liche Produk­tion gegen­über.

Bei den darge­bots­un­ab­hän­gigen erneu­er­baren Energien Wasser­kraft und Biomasse ist das anders.

Entspre­chend weisen sie inner­halb der “erneu­er­baren Energien” zwar einen relativ kleinen Anteil an der instal­lierten Leistung auf, erzeugen jedoch dank ihrer hohen Verfüg­bar­keit und Auslas­tung knapp die Hälfte des Stroms aus erneu­er­baren Energien.

Bei der Windkraft ist das Verhältnis umgekehrt. Ihr Anteil an der instal­lierten Leistung ist größer als ihr Anteil an der Strom­erzeu­gung.

Noch deutli­cher ist das Missver­hältnis zwischen Kapazität und Produk­tion bei der Photo­vol­taik wie aus der Abbil­dung ersicht­lich:

Anteile an instal­lierter Leistung Strom­erzeu­gung inner­halb der erneu­er­baren Energien.  Quelle: Bundes­ver­band der Energie- und Wasser­wirt­schaft (2012)

Die Ausbeute in Form des im Jahres­ver­lauf tatsäch­lich erzeugten Stroms im Verhältnis zum Einsatz, also der instal­lierten Leistung, ist bei Windkraft an Land also ziemlich schlecht. Bei der Photo­vol­taik ist diese Ausbeute noch schlechter.

Der durch das EEG forcierte Zubau  von Windkraft- und PV-Anlagen hat also einen sehr geringen energe­ti­schen Nutzen.

Um dieses offen­kun­dige Manko zu mildern, und den Wirkungs­grad – das Verhältnis von instal­lierter Kapazität zu tatsäch­li­cher Erzeu­gung – zu erhöhen,

müsste man im Bereich Windkraft die Anlagen an den guten Stand­orten technisch aufrüsten (Re-Powering) und vor allem die Produk­tion auf hoher See (wo der Wind regel­mäßig weht, die Auslas­tung also hoch ist) ausbauen

schluss­fol­gert daraus der Bundes­ver­band der Energie- und Wasser­wirt­schaft (2012, S.13).

Das klingt halbwegs nahelie­gend und vernünftig.

Was jedoch nun in Mittel­ge­birgs­re­gionen geplant wird, geht genau in die falsche Richtung. In immer windär­meren Gegenden sollen nun immer größere und leistungs­fä­hi­gere Anlagen instal­liert werden. Man betreibt Kapazi­täts­aufbau auf Teufel komm raus.

In der PKW-Anologie bedeutet das:

Die Kommunen in den deutschen Mittel­ge­birgen schaffen sich in Form von “Bürger­wind­parks” auf Kosten der deutschen Strom­kunden eine ganze Flotte PS-starker Porsches und Ferraris an, die aber nur im verkehrs­be­ru­higten Bereich fahren dürfen.

Die nahelie­gende Alter­na­tive, auf schmalen Sträß­chen auf das Fahrrad zu setzen oder einfach zu Fuß zu gehen, wird nicht ergriffen. Die zweit­beste Möglich­keit wäre, mit den Porsches wenigsten Fahrge­mein­schaften zu bilden.

Dies wird in vielen Kommunen aber rigoros abgelehnt – dazu ist man zu stolz. Anstatt sich mit umlie­genden Kreisen zusam­men­zu­schließen, will man partout einen eigenen PS-Bulliden anschaffen. Die Allge­mein­heit bezahlt es schließ­lich…

Eine solche Irratio­na­lität wird einzig durch die EEG-Förde­rung möglich, welche die wahren Kosten verschleiert und volks­wirt­schaft­lich unsin­nige Projekte einzel­wirt­schaft­lich rentabel macht.

Übrigens: in einem Quoten­mo­dell wären zumin­dest diese Fehlan­reize mit einem Schlag besei­tigt. Unter­nehmen hätten einen starken Anreiz, ihre Quote möglichst günstig zu erfüllen – also das im Zitat oben Gefor­derte zu tun.

Das wäre ökono­misch und ökolo­gisch ratio­naler (bzw. weniger irrational) als der Status Quo. Mehr zu den Alter­na­tiven EEG vs. Quoten­mo­dell können Sie hier lesen.

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