Regionale Ausgleichseffekte? Pustekuchen.
Soweit die Kernprobleme der Energiewende mit Wind und Sonne in der öffentlichen Diskussion überhaupt vorkommen, wird ihnen meist mit dem Hinweis begegnet, dass es sich um Übergangsphänomene handele. Ein schnellerer Netzausbau, Technologien zur Stromspeicherung sowie der gleichmäßige Ausbau der Windenergie in der Fläche werden standardmäßig als Abhilfe in Aussicht gestellt. Nichts davon hält einer kritischen Prüfung stand.
Die folgende Abbildung zeigt den Ausbau der Windenergie mit im Juli 2020 ca. 62.300 MW installierter Nennleistung und die volatile Leistungseinspeisung mit wachsenden Leistungsspitzen und regelmäßigem Abfall der Leistungen auf Werte nahe null.
Trotz starkem Anlagenzubau konnte weder eine Vergleichmäßigung der Einspeisung noch irgendeine Sockelbildung erreicht werden. Lediglich die Spitzen sind angestiegen. Diese Feststellung trifft auch im europäischen Rahmen zu. Selbst ein europaweiter Windkraftausbau in Verbindung mit einem perfekt ausgebauten Stromnetz brächte für das Problem der Flatterhaftigkeit keine Lösung. Bei bestimmten Großwetterlagen herrscht in ganz Europa Windstille.
Dies ist das durch die Natur vorgegebene, mit den Mitteln der Technik nicht lösbare Dilemma der Windenergie. Selbst bei einem europäischen Stromnetz auf Basis von WEA müsste stets ein hundertprozentiges Ersatzsystem zur Verfügung stehen, um die Sicherheit der Stromversorgung zu gewährleisten.
Die Auswirkungen europäischer Großwetterlagen sind über die Leistungsganglinien der in Europa installierten ca. 110.000 WEA dokumentiert. Der Leistungseinspeisung der deutschen WEA (hellblau) wurde im folgenden Schaubild die Leistungseinspeisung aller Anlagen von 15 EU-Nachbarstaaten überlagert:
Auch im europäischen Maßstab kann wegen der meteorologischen Verhältnisse nicht mit einer Vergleichmäßigung der Leistungseinspeisung von WEA gerechnet werden. Dies bedeutet: Ein Zubau an Produktionskapazitäten in der Fläche bewirkt keine Glättung der Erzeugung.
In die obige sind auch die Offshore-Anlagen eingeschlossen, die zwar höhere Erträge erwirtschaften, aber bei Flaute ebenfalls stillstehen. Die nächste Abbildung zeigt den Verlauf der Offshore Windstromerzeugung mit Wechsel zwischen hohen Einspeisungen und Flauten. Diese Anlagen leisten erkennbar keinen Beitrag zur Verstetigung der Stromproduktion.
Bei PV-Anlagen ist die fehlende zeitliche Vergleichmäßigung im Tag-Nacht Wechsel und im Wechsel der Jahreszeiten noch einsichtiger. Es ist offensichtlich, dass die Leistungsspitzen der deutschen Windenergieanlagen gleich-zeitig mit den Leistungsspitzen in den anderen europäischen Ländern auftreten. Dies ist durch die Größe der Tiefdruckgebiete bedingt, die eine positive Korrelation der Windstromeinspeisungen zur Folge hat: Wenn in Deutschland zu viel Strom produzier wird, ist das bei unseren Nachbarn meist auch der Fall. Damit ist die Sinnhaftigkeit eines Netzausbaus a priori in Frage gestellt.
Dass die Leistungsschwankungen bei weiterem Zubau anwachsen müssen, stand von Anfang an fest:
Ein zusammenhängendes Stromnetz fasst die Produktion vieler einzelner, letztlich zufälliger Stromerzeuger zusammen. Dabei addieren sich die zufälligen Schwankungen der Erzeuger nach einer mathematischen Gesetzmäßigkeit, die als Gleichung von Bienaymé bekannt ist. Sie besagt sinngemäß, dass die Volatilität einer Summe aus positiv korrelierten zufälligen Größen immer nur anwachsen kann. Jeder Zubau an Erzeugungskapazitäten erhöht die Schwankungen.
Die Hypothese von der Glättung der Stromerzeugung durch einen Zubau in der Fläche ist einer der zentralen Irrtümer und Fehlbeurteilungen dieser Energiewende. Alle bekannten Probleme wie Stromexport, die Verklappung von Überschussstrom gegen Entsorgungsgebühr sowie die Abregelung von Anlagen werden durch den Zubau und die dadurch ansteigenden Leistungsspitzen weiter verschärft.
Literatur
- Detlef Ahlborn (2015): „Glättung der Einspeisung durch Ausbau der Windkraft?“, energiewirtschaftliche Tagesfragen, Dezember 2015.
- Thomas Linnemann und Guido S. Vallana (2017): “Windenergie in Deutschland und Europa Status quo, Potenziale und Herausforderungen in der Grundversorgung mit Elektrizität”, VGB PowerTech 6 l 2017
