Immer mehr Windkraftwerke, immer mehr Solarpaneele – doch wenn das Wetter nicht mitspielt, hilft auch der nächste Ausbaurekord wenig. Eine neue Studie beschäftigt sich mit einer besonders unangenehmen Variante dieses Problems: Wind- und Solarstrom können innerhalb kurzer Zeit gemeinsam massiv einbrechen und anschließend tagelang schwächeln. Solche „Flash Energy Droughts“ bzw. Dunkelflauten verlangen zusätzliche Reserveleistung, treiben die Kosten in die Höhe und erhöhen das Risiko ungedeckter Stromnachfrage. Mehr noch: Rund 70,8 Prozent der weltweit installierten Wind- und Solarkapazität liegen laut Modellierung in Regionen, in denen solche Ereignisse künftig häufiger oder länger auftreten könnten.
Heute drehen sich die Windräder noch, Solaranlagen speisen ordentlich ein – kurz darauf rauscht die Produktion wetterbedingt nach unten und bleibt über Tage im Keller. Im Deutschen nennt man dies für gewöhnlich eine Dunkelflaute. Weil die Politik im allgemeinen Klimawahn auf eine vom Wetter abhängige Stromerzeugung baut, wachsen damit die Versorgungsrisiken. Auf dem Papier stehen dann weiterhin gewaltige Mengen installierter Leistung. Im Netz zählt allerdings nur der Strom, der tatsächlich produziert wird und an die Konsumenten verteilt werden kann.
Wind und Sonne sind unzuverlässig
Eine am 21. September im Fachjournal Nature Climate Change veröffentlichte Studie untersucht solche schnellen Einbrüche weltweit. Der Originaltitel lautet „Flash energy droughts in solar and wind resources under climate change“. Die Forscher sprechen von einer „Flash Energy Drought“, wenn die Wind- oder Solarproduktion sehr schnell absackt und anschließend mindestens drei Tage außergewöhnlich niedrig bleibt. Im Grunde genommen also das, was man im Deutschen eine „Dunkelflaute“ nennen würde. Treffen solche Schwächephasen Wind und Solar gleichzeitig, geraten zwei zentrale Säulen der aktuellen Klimawahn-Energiepolitik gemeinsam unter massiven Druck.
Besonders ins Auge fällt dabei die Entwicklung der kombinierten Wind-und-Solar-Ereignisse. Im von den Forschern verwendeten Szenario SSP1-2.6 steigt ihre modellierte Dauer um 155,7 Prozent. Ausgerechnet jene Wetterlage, in der sich Wind und Solar eben nicht gegenseitig aushelfen, zeigt damit den stärksten Zuwachs. Damit bekommt auch eines der Lieblingsargumente der Energiewende einen kräftigen Dämpfer: Irgendwo wehe schließlich immer Wind, irgendwo scheine immer die Sonne. Für das Stromnetz hilft dieses „irgendwo“ herzlich wenig. Wenn Wind- und Solarleistung gleichzeitig einbrechen, muss die fehlende Energie anderswo herkommen – aus Speichern, regelbaren Kraftwerken, Importen oder anderen Reserven.
Und diese Reserve gibt es nicht zum Nulltarif. Die Forscher kommen in ihrem Stromsystemmodell zu höheren Anforderungen an eine flexible Produktionsleistung, höheren Kosten und einem größeren Risiko ungedeckter Nachfrage. Je stärker ein Stromsystem auf wetterabhängige Erzeugung setzt, desto wichtiger werden eben jene Kapazitäten, die einspringen müssen, wenn Windkraftwerke und Solaranlagen gerade wenig liefern. Der Ausbau der einen Seite macht die Absicherung auf der anderen also nicht überflüssig – sondern vielmehr weiter nötig..
Die installierte Kraftwerksleistung ist am Ende irrelevant
Ganz im Gegenteil liegt hier der Haken, der bei den Jubelmeldungen der Politiker über neue installierte Wind- und Solarkraftwerke einfach untergeht. Ein Windpark kann eine gewaltige Nennleistung besitzen. Ein Solarpark ebenso. Doch eine hohe Nennleistung (bzw. installierte Kraftwerksleistung) hilft wenig, wenn Wind und Sonne ausgerechnet dann schwächeln, wenn der Strom gebraucht wird. Entscheidend ist die gesicherte Leistung in jenem Moment, in dem die Nachfrage da ist. Besonders deutlich wird die Größenordnung an einer zweiten Zahl: 70,8 Prozent der weltweit installierten Wind- und Solarkapazität liegen laut Studie in Regionen, in denen Häufigkeit oder Dauer solcher Flash Energy Droughts zunehmen könnten. Das Risiko betrifft damit einen gewaltigen Teil der bestehenden Wind- und Solarflotte.
Die Autoren verknüpfen ihre Berechnungen zwar mit Klimamodellen und Zukunftsszenarien, die mit gewissen Unsicherheiten verknüpft sich. Doch das technische Grundproblem braucht keine Prognose bis zum Ende des Jahrhunderts: Windkraftwerke hängen von der Windleistung ab, Solaranlagen von der Sonneneinstrahlung. Fallen beide gleichzeitig mehr oder weniger aus (eine Problematik, die ich auch in meinem Buch „Der Windkraft-Wahn“ angesprochen habe), müssen andere Systeme diese Lücke bei der Produktion füllen.
Damit stellt sich eine Frage, die bei der politischen Begeisterung für immer neue Ausbauziele weit weniger Aufmerksamkeit bekommt: Wie viel verlässliche Leistung muss parallel vorgehalten werden? 100 Gigawatt installierter Leistung bei Wind und Solar sind eben keine 100 Gigawatt Strom, auf die sich ein Netz zu jeder Minute verlassen kann. Und je größer die wetterabhängige Kraftwerksflotte wird, desto wichtiger werden Speicher, Netze, Reservekraftwerke und andere regelbare Quellen. Und diese kosten zusätzliches Geld – ob sie nun Strom liefern müssen oder auch gerade nicht.
