Arti­kel­se­rie: Ener­gie­wen­de ja – aber wie? 69. Regel­en­er­gie und Energiewende

Goliath Poldermolen. Foto: Uberprutser, CC-BY-SA-3.0-nl
Goliath Poldermolen. Foto: Uberprutser, CC-BY-SA-3.0-nl

Letz­ter Teil der Artikelserie!

Die Redak­ti­on bedankt sich ganz herz­lich bei Die­ter Lenz­kes für die vie­len inter­es­san­ten Beiträge!

Im letz­ten Kapi­tel haben wir gese­hen, dass die Grün­de für den Ein­satz spe­zi­el­ler Regel­kraft­wer­ke zum einen in den stän­dig wech­seln­den Ener­gie­an­for­de­run­gen der Ver­brau­cher lie­gen und zum ande­ren in der Träg­heit der gro­ßen Dampf­kraft­wer­ke – der Haupt-Strom­erzeu­ger – die die­se schnel­len und gro­ßen Ände­run­gen nicht aus­re­geln kön­nen. Die bis­he­ri­ge Struk­tur der Strom­erzeu­gung ent­sprach die­sen Gege­ben­hei­ten: Die annä­hernd kon­stan­te und gut plan­ba­re Grund­last wur­de von den gro­ßen Dampf­kraft­wer­ken gelie­fert, die stän­dig wech­seln­de Spit­zen­last von den schnel­le­ren Regel­kraft­wer­ken. Bei den letz­te­ren wur­de noch­mal unter­schie­den zwi­schen Mit­tel­last und Spit­zen­last. Mit­tel­last-Kraft­wer­ke über­nah­men auch einen Teil der Grund­last, um die­se dann im Bedarfs­fall als nega­ti­ve Regel­lei­stung zur Ver­fü­gung stel­len zu kön­nen. Spit­zen­last-Kraft­wer­ke stell­ten über­wie­gend posi­ti­ve Regel­lei­stung zur Ver­fü­gung. Die Gren­zen waren, wie auch die Betriebs­zu­stän­de im Netz, flie­ßend. Details s.a. https://​de​.wiki​pe​dia​.org/​w​i​k​i​/​S​p​i​t​z​e​n​l​ast.

Wie ändert sich jetzt die­se Situa­ti­on durch die Energiewende?

Mit dem Ein­satz der von Son­ne und Wind abhän­gi­gen rege­ne­ra­ti­ven Strom­erzeu­ger kam zu den durch die Ver­brau­cher ver­ur­sach­ten, Schwan­kun­gen eine zusätz­li­che Kom­po­nen­te auf der Erzeu­ger­sei­te hin­zu. Dies bedeu­te­te für die Bereit­stel­lung der not­wen­di­gen Regel­en­er­gie zunächst eine zusätz­li­che Anfor­de­rung, zumal es gesetz­lich vor­ge­schrie­ben war das rege­ne­ra­ti­ve Ener­gie­an­ge­bot vor­ran­gig ins Netz einzuspeisen.

Im Prin­zip sind jedoch die rege­ne­ra­ti­ven Strom­erzeu­ger schnell genug regel­bar, um auch den Last­schwan­kun­gen des Net­zes zu fol­gen, d.h. auch Regel­en­er­gie zur Ver­fü­gung stel­len zu kön­nen. Nach­dem die­se mitt­ler­wei­le im Ener­gie­mix einen Anteil von etwa 25- 30% haben, wer­den sie auch für die not­wen­di­gen Regel­auf­ga­ben mit ein­ge­setzt. Wind­kraft­an­la­gen zur­zeit noch vor­wie­gend für die Bereit­stel­lung nega­ti­ver Regel­en­er­gie; jedoch bei wei­te­rem Aus­bau der diver­sen Ener­gie­spei­cher um Ener­gie­über­schüs­se auf­zu­neh­men, in Kom­bi­na­ti­on mit die­sen auch posi­ti­ve Regel­en­er­gie, ähn­lich wie Pump­spei­cher-Kraft­wer­ke (s.a. das Bei­spiel Pell­worm aus Kapi­tel 65). Dar­über hin­aus gibt es bereits erste Ansät­ze, gespei­cher­te Ener­gie aus Solar­an­la­gen zur Eigen­ver­sor­gung (sie­he Kapi­tel 58 – 61), die von den Erzeu­gern nicht selbst genutzt wer­den kön­nen, in sog. Com­mu­nities zu sam­meln und dem Netz als posi­ti­ve Regel­en­er­gie zur Ver­fü­gung zu stellen.

Wie sieht die Zukunft aus?

Das Ziel ist, alle gro­ßen Dampf­kraft­wer­ke, vor­dring­lich Kern­kraft und Braun­koh­le, still­zu­le­gen. Der gesam­te Bedarf an elek­tri­scher Ener­gie ist dann durch rege­ne­ra­ti­ve Strom­erzeu­ger zu decken, ein­schließ­lich derer, die bis­her als Regel­kraft­wer­ke betrie­ben wer­den. Die Unter­schei­dung zwi­schen Grund­last und Spit­zen­last erüb­rigt sich dann. Tech­nisch kann jedes die­ser Kraft­wer­ke sei­nen Anteil sowohl zur Grund­last als auch zur Spit­zen­last bei­tra­gen. Das häu­fig gehör­te Argu­ment, die Dampf­kraft­wer­ke wären auch wei­ter­hin zur Deckung der Grund­last nötig, ver­tauscht Ursa­che und Wir­kung. Die­sem Kraft­werks­typ wur­de die Grund­last nur des­halb zuge­ord­net weil er aus tech­ni­schen und öko­no­mi­schen Grün­den nichts ande­res kann. Im Prin­zip ist jeder Kraft­werks­typ auch grund­last­fä­hig, s.a. https://de.wikipedia.org/wiki/Grundlastf%C3%A4higkeit. Dies gilt auch für Wind­kraft- und Solar­an­la­gen, wenn sie in einem opti­ma­len Ver­hält­nis zuein­an­der und mit ent­spre­chen­den Ener­gie­spei­chern zu sog. „vir­tu­el­len Kraft­wer­ken“ oder „Kom­bi­kraft­wer­ken“ zusam­men­ge­schal­tet wer­den (s.a. Kapi­tel 65 Son­ne und Wind).

Vor­aus­set­zung hier­für ist aller­dings, dass einer­seits die rege­ne­ra­ti­ven Kraft­wer­ke wei­ter aus­ge­baut wer­den und dass ande­rer­seits auch genü­gend Ener­gie­spei­cher zur Ver­fü­gung ste­hen, um Über­an­ge­bo­te zu spei­chern (s.a. Kapi­tel 66 und 67). Dies ist schon des­halb not­wen­dig um die sog. Dun­kel­flau­ten zu über­brücken. Die­se gespei­cher­te Ener­gie kann dann auch zur Deckung einer Spit­zen­last ver­wen­det wer­den. Vir­tu­el­le Kraft­wer­ke kön­nen also sowohl posi­ti­ve als auch nega­ti­ve Regel­en­er­gie zur Ver­fü­gung stellen.

Dar­über hin­aus müs­sen, wie heu­te auch, genü­gend Reser­ve­ka­pa­zi­tä­ten zur Ver­fü­gung ste­hen, um tech­ni­sche Stö­run­gen zu über­brücken. Im Grun­de sind dann alle Kraft­wer­ke glei­cher­ma­ßen an der Bereit­stel­lung der jeweils benö­tig­ten elek­tri­schen Ener­gie betei­ligt. Wel­che Kraft­wer­ke dann, je nach Ener­gie­an­for­de­rung im Netz, Spit­zen­la­sten über­neh­men bzw. her­un­ter gere­gelt wer­den, oder wel­ches Ener­gie­über­an­ge­bot in wel­che Spei­cher gelei­tet wird, kann nach rein orga­ni­sa­to­ri­schen und öko­no­mi­schen Gesichts­punk­ten im Ein­zel­fall ent­schie­den und mit einem ent­spre­chen­den Ener­gie­ma­nage­ment gesteu­ert werden.

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