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Studie beleuchtet Herausforderungen von Energiewende und Versorgungssicherheit

Die Anfang Mai abgeschlossene Studie „Energiewende und Versorgungssicherheit – Dunkelflauten erfordern Handeln!“ von Prof. Dr.-Ing. Markus J. Löffler vom Westfälischen Energieinstitut (WEI) der Westfälischen Hochschule untersucht die Schwankungs-Problematik erneuerbarer Energiequellen und deren Herausforderungen für die Versorgungssicherheit. Sie kommt zum Schluss, dass die geplanten Kraftwerkskapazitäten nicht mehr ausreichen könnten, sollte die Energiepolitik ihren derzeitigen Kurs beibehalten. Hintergrund ist die geplante Deckung des gesamten deutschen Strombedarf durch erneuerbare Energien bis zum Jahr 2045.

von | 13.08.24

Die Studie „Energiewende und Versorgungssicherheit – Dunkelflauten erfordern Handeln!" untersucht die Herausforderungen der Energiewende
Foto: pixabay

„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. „Wie schon im Positionspapier des Westfälischen Energieinstituts dargestellt, gefährdet Deutschland mit dieser Strategie seine wirtschaftliche Wettbewerbsfähigkeit und den sozialen Frieden. Erneuerbare Energien sind womöglich nicht das Allheilmittel für eine versorgungssichernde Energiewende.“

Laut Löffler müsse man die Kapazitäten „steuerbarer Kraftwerke“ nutzen, um eine „Optimierung von Über- und Unterversorgungsphasen“ vorzunehmen.

Gefahr von Blackouts durch Schwankungen in der Energieproduktion der Erneuerbaren

Die Energieproduktion durch Wind- und Solarkraft ist nicht gleichbleibend, da sie wetter- und tageszeitbedingten Schwankungen unterliegt. So entstünden Zeitintervalle mit Über- und Unterversorgungssituationen, was zu dauerhaften Blackouts führe. Mit Speicherlösungen bei Überversorgung oder Auslandsexporten bei gleichzeitiger Abschaltung von PV- und Windkraftanlagen könnte das Problem angegangen werden, so Löffler weiter.

Laut Studie besteht in einem Intervall von sechs Jahren die Möglichkeit  gleichzeitigen Auftretens von Dunkelheit und Windflaute mit einer Dauer zwischen 1 Stunde und 11 Tagen, was zu Leistungsdefiziten von mehr als 150 GW führe. Durch Batteriespeicher und Pumpspeicherkraftwerke ließen sich diese „kurzfristig geringen Defizite bis zu sechs Stunden“ problemlos ausgleichen, bis zu 18 Stunden wäre dies unter Umständen ebenfalls noch möglich. Die Bereitstellung zuverlässiger, kurzfristig verfügbarer Energiequellen im Falle eines Stromdefizits sei unabdingbar:

„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“, erklärt der Experte weiter.

Wirtschaftlichkeit nur im Dauerbetrieb gegeben

Der Einsatz steuerbarer Kraftwerke – insbesondere solcher, die mit Wasserstoff derzeit noch unbekannte Herkunft versorgt würden – mit durchschnittlich 500 Volllaststunden im Jahr sei jedoch nicht wirtschaftlich und unrentabel, da diese selten genutzt würden und verursachten Gestehungskosten von bis zu 730 Euro pro Megawattstunde elektrischer Energie. Einen Lösungsansatz sieht der Energieexperte im Dauerbetrieb der Kraftwerke.

Löffler plädiert zudem dafür, zur Vermeidung erheblicher Stromüberschüsse den Ausbau der erneuerbaren Energien stark zurückzufahren, was gleichzeitig zu einer verstärkten Nutzung steuerbarer Energiequellen beitragen könne. Die Crux dabei: Dies verunmögliche in Deutschland die Wasserstoffproduktion, dieser müsse, insofern verfügbar, in diesem Fall aus dem Ausland importiert werden.

Energiewende braucht strategische Neuausrichtung

In seiner Studie kommt Prof. Löffler zu dem Schluss, dass im Rahmen der Energiewende die Versorgungssicherheit nur unter Einsatz „verlässlicher, steuerbarer Kraftwerke“ gewährleistet werde und fordert eine Neuausrichtung im Sinne einer sicheren nachhaltigen Stromversorgung. Die laufenden Planungs- und Realisierungsverfahren wiesen noch große Schwächen auf, die Energiewende in ihrer aktuellen Form müsse als „gescheitert betrachtet werden“.

Hier können Sie die Studie abrufen.

Von der Westfälischen Hochschule werden folgende Hintegrundinformationen zur Studie bereitgestellt:
„Datengrundlage der Studie „Energiewende und Versorgungssicherheit – Dunkelflauten erfordern Handeln!“ von Prof. Dr.-Ing. Markus J. Löffler ist das zweite Positionspapier des Westfälischen Energieinstituts von 2023, das auf Daten der Bundesnetzagentur sowie des Verbands Europäischer Übertragungsnetzbetreiber (ENTSO-E) beruht. Löffler ist Mitglied des Westfälischen Energieinstituts (WEI) der Westfälischen Hochschule, das seit mehr als einem Jahrzehnt energietechnische Fragen zu den Schwerpunkten regenerative Energien, Energiewandlung und -verteilung, Energiewirtschaft und -politik sowie Energienutzung bearbeitet. Die aktuelle Studie sowie die Positionspapiere zur Energiewende sind unter https://www.w-hs.de/wei abrufbar.”

(Quelle: Westfälische Hochschule)

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