Sollte kein Kurswechsel bei der Energiepolitik stattfinden, würden die vorhandenen und derzeit geplanten Kraftwerkskapazitäten schon in wenigen Jahren nicht mehr ausreichen, zu diesem Ergebnis kommt eine Untersuchung von Professor Markus J. Löffler vom Westfälischen Energieinstitut (WEI) der Westfälischen Hochschule.
Die Studie "Energiewende und Versorgungssicherheit – Dunkelflauten erfordern Handeln!" beleuchtet die Schwankungs-Problematik erneuerbarer Energiequellen und die damit verbundenen Herausforderungen für die Versorgungssicherheit.
"Wenn wir den eingeschlagenen Kurs mit den vorhandenen Lücken bei den Kraftwerkskapazitäten fortsetzen, werden wir schon in wenigen Jahren immer wieder im Dunkeln sitzen", so der Experte für Hochspannungstechnik.
Die hauptsächliche Stromerzeugung durch erneuerbare Energien sei womöglich nicht das Allheilmittel für eine versorgungssichernde Energiewende. Potenziale ruhen laut Löffler in einer Optimierung von Über- und Unterversorgungsphasen durch steuerbare Kraftwerke.
Von Überversorgung bis Dunkelflaute
Eine große Herausforderung stellt die Sicherstellung der Stromversorgung bei Dunkelflauten dar. Laut Studiendaten könnten innerhalb eines sechsjährigen Zeitraums zahlreiche Dunkelflauten mit Dauern zwischen einer und 265 Stunden auftreten.
Dabei wären durch den Wegfall von Wind- und Solarkraft häufig Leistungsdefizite von über 150 GW zu verzeichnen. Kurzfristig geringe Defizite bis zu sechs Stunden ließen sich durch vorhandene Batterie- und Pumpspeicherkraftwerke gut ausgleichen.
"Benötigen für längere Defizitphasen mindestens 150 GW abrufbarer Leistung"
Mittelfristige Defizite bis zu 18 Stunden wären gemäß der Studienergebnisse unter günstigen Bedingungen auch noch zu kompensieren.
"Um länger anhaltende Defizitphasen von bis zu elf Tagen abzufangen, benötigten wir steuerbare Gas- oder Wasserstoff-Kraftwerke im Inland mit mindestens 150 GW abrufbarer Leistung. Bis zum Jahr 2035 sind derzeit nur 10 GW Wasserstoff-Kraftwerke geplant bei derzeit vorhandenen 35 GW Gas-Kraftwerken. Oder man müsste nötigenfalls auf Stromimporte zurückgreifen, da die vorhandenen Batteriespeicher und ähnliche Technologien nicht ausreichen würden", so der Gelsenkirchener Energieexperte weiter.
Man sei auf zusätzliche, zuverlässige Energiequellen angewiesen, die schnell einspringen könnten, wenn erneuerbare Energien nicht mehr ausreichten.
Wirtschaftliche Herausforderungen: Dauerbetrieb statt reines Backup-Kraftwerk
Steuerbare Kraftwerke würden im Schnitt mit knapp 500 Volllaststunden pro Jahr betrieben werden müssen, mit einer Vielzahl von kurzen bis mittellangen Einsatzzeiten.
Das Problem: Aufgrund der seltenen Nutzung, wenn Energie durch erneuerbare Quellen nur unzureichend produziert wird, sind steuerbare Kraftwerke nicht wirtschaftlich. Die Gestehungskosten für eine Megawattstunde elektrischer Energie könnten bis zu 730 Euro betragen. Investitionen in solche Anlagen dürften kaum rentabel sein, da die Betriebszeiten zu gering sind und die Stromproduktion dadurch unverhältnismäßig teuer würde.
Dies gälte insbesondere auch dann, wenn es sich um Kraftwerke mit Wasserstoffversorgung noch unbekannter Herkunft, Lieferzuverlässigkeit und Wasserstoff-Handelspreisen handeln sollte. Derartige Backup-Kraftwerke würden somit unabhängig von ihren Betriebsmitteln (Erdgas, Wasserstoff und ggfs. Kernkraft) so lange nicht gebaut werden, bis sich die Bedingungen für ihren Betrieb ändern.
Laufzeiten vergleichbar mit den heutigen, über den Einsatz in Mangelsituationen hinaus, würden zu einer Verbesserung der Wirtschaftlichkeit führen. Ein Lösungsansatz wäre somit die Kombination steuerbarer Kraftwerke für einen Dauerbetrieb mit weiteren steuerbaren Kraftwerken zum Ausgleich von Last- und Versorgungsschwankungen.
"Es müsste zusätzlich der Ausbau der erneuerbaren Energien erheblich reduziert werden."
"Auch wenn es in der aktuellen Energie- und Klimawendedebatte widersinnig klingt, müsste zusätzlich der Ausbau der erneuerbaren Energien erheblich reduziert werden", führt Löffler aus und erklärt: "Dies würde zu geringeren Überschüssen führen und somit eine stärkere Nutzung von zuverlässigeren – steuerbaren – Energiequellen ermöglichen."
Eine erhebliche Reduzierung erneuerbarer Kraftwerke würde jedoch gleichzeitig die Überproduktionskapazitäten reduzieren, was die Eigenproduktion von Wasserstoff nahezu unmöglich macht. Der fehlende Wasserstoff müsste dann aus europäischen oder anderen ausländischen Quellen bezogen werden. Dies könnte sich als problematisch herausstellen, wenn andere Länder mit ähnlichen Energieversorgungslagen konfrontiert sind. (pfa)
