Windflauten und die Folgen, Mai 2023

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Stromverbrauch und Stromerzeugung im Mai 2023

Der Monatsdurchschnitt der Summeneinspeisung ins Netz aus PV und Wind (blau) erreichte 21.702 MW. Dem gegenüber stand im Monatsdurchschnitt ein realisierter Verbrauch (rot) von 50.872 MW. Der Anteil des ausbaufähigen Ökostroms am Verbrauch betrug im Mai somit 43%. Der in kurzfristigen Intervallen betrachtete Monatsverlauf blieb stark volatil und ist geprägt von vielen Erzeugungsspitzen, aber auch ebenso vielen Ertragseinbrüchen aufgrund von Windflauten bei gleichzeitig entfallener Sonneneinstrahlung. Die bis in den Schwankungsbereich des Verbrauchsverlauf (rot) hinein reichenden Spitzen erreichen in wenigen Fällen, minuten- bis stundenweise, fast 100 % Ökostromeinspeisung. Diese extremen Schwankungen müssen aus Sicherheitsgründen durch entsprechenden Ersatzstrom aus konventionellen Anlagen (Kohle, Gas, Import) kompensiert werden und führen zu steigendem CO2-Ausstoß. Die maximal zu überwindende Versorgungslücke zwischen Erzeugung und Verbrauch, ermittelt aus durchschnittlichem Verbrauch 51.000 MW (rote Mittellinie) minus minimaler Erzeugung bei 2.000 MW ergibt eine jederzeit abruffähige Reserve-Erzeugungskapazität von 49.000 MW.

Bild 1: Verläufe von Stromerzeugung aus Wind + PV und Stromverbrauch bei aktuellem Ausbauzustand im Mai 2023

 

Bild 2: Verläufe von Stromerzeugung aus Wind + PV und Stromverbrauch, hochgerechnet aus Mai 2023 entsprechend Planungsziel des BMWK für Mai 2030

Kann der Erneuerbaren – Ausbau helfen?

Der geplante 80%-Anteil wird erreicht durch eine Ver 3-fachung der Erzeugungsleistung aus PV + WEA. Die Volatilität wird durch den Ausbau nicht verringert sondern vergrößert. Die Wind- und PV-Anlagen können auch nur an 13 von 31 Tagen den 80% – Anteil erreichen, dann allerdings mit noch um ein Vielfaches überschießenden Spitzen, bei immer noch zahlreich auftretenden Einbrüchen, über den ganzen Monat verteilt. Ursache: bleibende sporadisch auftretende Spitzenerträge der Erneuerbaren, die nicht für Schwachwindzeiten gespeichert werden können. Die Anforderungen an Bedarfsdeckung, Netzstabilität und Verringerung des CO2-Ausstosses werden durch den bloßen Zubau an Anlagen bei fehlenden Speichern noch verstärkt. Der Maximale Fehlbetrag zwischen Erzeugungstiefststand der Erneuerbaren und dem Verbrauch etwa zur Monatsmitte  wächst auf 76.000 MW, nach der oben angegebenen Berechnung. Der entsprechende CO2-Ausstoß wird, gleiche Bedingungen wie im Mai 2023 vorausgesetzt, im Bereich zwischen 200 – 600 Gramm CO2 je kWh Stromerzeugung liegen. [1].

Bitte beachten: unterschiedliche Skalierung der Y-Achsen in Bild 1 und 2 (zur Verdeutlichung der Volatilität)!

Quellen:  [1] Agora Energiewende; [2] Langfassung der Analyse beim Verfasser des Artikels erhältlich

Bodo Zierenberg
Diplomingenieur im Ruhestand, berufliches Umfeld überwiegend in der Kerntechnik. Private Interessen: kritische Beobachtung der Energiewende, Beschäftigung mit klassischer Musik.