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.

Windkarte vom 21.11.11 Windge­schwin­dig­kei­ten < 3 m/sec in dunkel­grün

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.

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