Wie Deutschland die Energiewende schaffen kann
Bis 2030 gibt es keine Probleme mit der Stromversorgung, so ein neues Gutachten. Allerdings müssen, um das sicher zu stellen, diverse Maßnahmen angestoßen werden. Unter anderem müsste ein Erdgas-Kraftwerkspark gebaut werden.
Offshore-Windparks sind ein wichtiger Beitrag zur Energiewende. Doch es braucht auch Quellen, die unabhängig von Wind und Sonnenlicht sind.
Foto: PantherMedia/mic1805
Trotz der Verschärfung der Klimaziele in Deutschland am 24. Juni 2021 – statt im Jahr 2050 soll bereits fünf Jahre früher Klimaneutralität erreicht sein – sieht ein neues Gutachten bis 2030 keine Gefahr für die Sicherheit der Stromversorgung. Beteiligt waren das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI) in Karlsruhe sowie die Beratungsunternehmen Consentec (Aachen), R2B Energy Consulting (Köln) und TEP Energy (Zürich, Schweiz). Das Gutachten, das das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) in Auftrag gegeben hatte, bescheinigt dem Strommarkt bis 2030 ein „durchweg sehr hohes Niveau“ an Versorgungssicherheit.
Die Erneuerbaren schaffen es nicht allein
Ohne massive Investitionen gehe es allerdings nicht, sagt Stefan Kapferer, Vorsitzender der Geschäftsführung des Übertragungsnetzbetreibers 50Hertz Transmission GmbH in Berlin. Nötig sei der Aufbau eines ganzen Kraftwerkparks auf Erdgasbasis. Im Zuge des Kohleausstieges gehe schließlich eine Erzeugungsleistung von 50 000 MW vom Netz. Diese könne durch einen verstärkten Zubau an Windenergie- und Solar-Anlagen nicht ersetzt werden, weil sie wetterbedingt an vielen Tagen des Jahres zu wenig oder zu viel Strom liefern. Am 10. August um 6:00 Uhr beispielsweise trugen Wind und Sonne gerade mal 17 % zur Stromerzeugung bei, Wärmekraftwerke 65 %. Den Rest teilten sich Wasser und Biomasse.
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60 000 wetterunabhängige Megawatt sind nötig
In einem Gutachten, das Consentec für 50Hertz anfertigte, heißt es, dass wegen der Volatilität von Wind- und Solarstrom 2030 „eine regelbare Kraftwerksleistung von 60 000 MW zur Sicherung der Versorgungsleistung“ nötig sei, also Kraftwerke, die weder vom Wetter noch vom Tag-Nacht-Wechsel abhängig sind. Neu geplant seien aktuell gerade einmal Anlagen mit einer Leistung von 1 200 MW. „Jedem muss klar sein, dass es mit der Abschaltung von Kohlekraftwerken schwierig wird, wenn wir Ende der 2020er-Jahre nicht genügend gesicherte Leistung zur Verfügung haben“, so Kapferer. Er fordert die Schaffung von Anreizen oder ein anderes Marktmodell (Kapazitätsmarkt statt Energy-only-Markt), das finanzielle Anreize zum Bau von Erdgaskraftwerken schaffe.
Moderne Gasturbinen leisten einen Beitrag zur Dekarbonisierung indem sie z.B. Braunkohlekraftwerke ersetzen. Sie können perspektivisch auch mit Wasserstoff betrieben werden.
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Die Aufgaben der neuen Bundesregierung
Angesichts von Bauzeiten von vier bis sieben Jahren für neue Kraftwerke, habe eine neue Bundesregierung „rechtzeitig auf die Installation eines geeigneten Marktmechanismus hinzuwirken“, so Dr. Dirk Biermann, Geschäftsführer Märkte und Systembetrieb bei 50Hertz. Dem widerspricht das neue Gutachten. Es fordert ausdrücklich, das bisherige Marktmodell beizubehalten. Kraftwerke etwa in Frankreich (derzeit rund 70 % Kernenergie), Großbritannien (19 % Kernenergie, 40 % Gas) und Polen (78 % Kohlestrom) könnten den deutschen Markt indirekt mit absichern. Die grenzüberschreitende Koordination bei länderübergreifend zeitgleichem Auftreten von Knappheit müsse allerdings noch verbessert werden. Die wichtigste Verbindung ist derzeit eine Hochspannungs-Gleichstromübertragung zwischen Deutschland und Norwegen. Sie liefert überschüssigen Windstrom nach Norwegen und bei Bedarf Strom aus Wasserkraft nach Deutschland. Die Übertragungsleistung liegt bei 1 400 MW.
Pumpspeicherwerke können Schwankungen von Solar- und Windenergie ausgleichen.
Foto: Jens D. Billerbeck
Mit „weiter-so-wie-bisher“ könne die Stromversorgung dennoch nicht gesichert werden. Das Gutachten für das BMWi fordert eine Flexibilisierung des Verbrauchs. Bestimmte industrielle Prozesse, die sehr viel Strom verbrauchen, müssen, wenn es möglich ist, auf Zeiten verschoben werden, zu denen sehr viel Strom ins Netz eingespeist wird, etwa an sonnigen Sommer- oder stürmischen Wintertagen. Großindustrielle Hallen, in denen Tiefkühlwaren eingelagert sind, könnten beispielsweise bei einem Stromüberangebot auf eine Temperatur gebracht werden, die tiefer als die normale ist. Bei einem Strommangel im Netz könnten die Kühlaggregate dann notfalls stundenlang ausgeschaltet bleiben, ohne dass die Mindesttemperatur unterschritten wird.
Elektroautos als virtuelle Kraftwerke
Großen Wert legt das Gutachten auf die sogenannte Sektorenkopplung. Das bedeutet, dass deutlich mehr Strom etwa im Wärmemarkt und in Verkehrsmitteln eingesetzt wird, um fossile Rohstoffe zurückzudrängen. Auch das lässt sich flexibel handhaben. Elektroautos und Solarbatterien in Privatbesitz können so genutzt werden, dass sie zeitweise auch Strom ins Netz einspeisen.
