Von Prof. (i. R.) Alwin Burgholte
Wind- und Solaranlagen sollen beschleunigt ausgebaut werden, dann würde der Strompreis wieder sinken und die Klimaziele könnten erreicht werden. So argumentieren Politik und Teile der Wissenschaft. Doch technischen Fakten werden dabei nicht berücksichtigt.
Wind- und Solaranlagen speisen wetterabhängig stark schwankende Leistung ins Netz. Die Voraussetzung dafür ist ein frequenzstabiles Netz und verfügbare Leitungen, die die Leistung auch abführen können. Eine konstante Netzfrequenz können nur konventionellen Kraftwerke garantieren. Dafür müssen sie eine Mindestleistung von ca. 20% bis 35% der erforderlichen Verbraucherleistung einspeisen. Begründung: Die gespeicherte Energie in den rotierenden mechanischen Massen der Generatoren und Turbinen stützt das Netz und sind in der Lage, bei Netzkurzschlüssen die erforderlichen Kurzschlussströme zur Auslösung der Sicherheitselemente (Sicherungen und Leistungsschalter) zu liefern.
Jeder weitere Zubau von Wind- und Solaranlagen verschlimmert die Situation, wie sie an der Leistungssituation für August 2023 sehen können.
Diese Grafiken und Tabellen sind zu Unterrichtszwecken und privater Nutzung freigegeben Rolf Schuster
Im Mittel sind über 87% der installierten Leistung nicht verfügbar. Woher kommt dann die Leistung?
Die erforderlichen großen Speicher im Gigawattstundenbereich (GWh) für Wind- und Solarleistung gibt es noch nicht und sind auch für die nächsten zehn Jahre nicht absehbar. Es müssten dafür Elektrolyseure im Gigawattbereich gebaut werden, um aus Ökostrom Wasserstoff zu produzieren. Bei einem Gesamt-wirkungsgrad von ca. 20% muss das fünffache an Ökostrom aufgewandt werden. Um aus Wasser eine Tonne Wasserstoff zu machen, werden darüber hinaus 10 bis 13 Tonnen Trinkwasser höchster Qualität benötigt.
Der von Habeck bis 2030 geplante Ausbau auf 200 GW Wind und 200 GW Solar wird die Situation wesentlich verschlechtern:
Bei den gegebenen Wind- und Sonnenangebot kann dann der Leistungsbedarf an 24 Tagen nicht abgedeckt werden. Dafür ergibt sich an sieben Tagen ein Leistungsüberschuss von bis zu 100 GW. Diese Überschussleistung muss z. T. mit negativen Strompreisen entsorgt werden, wie das Beispiel für den 5. Juli 2023 zeigt.
Strompreis, Stromerzeugung und Stromverbrauch am 5. Juli 2023
Quelle:
Von 12:00 bis 15:50 Uhr wird der gesamte Leistungsverbrauch durch regenerative Erzeuger abgedeckt. Trotzdem mussten die konventionellen Kohle- und Gaskraftwerke noch 13 GW erzeugen, das sind 20% der geforderten Verbraucherleistung. Nur so konnte das Versorgungsnetz stabil gehalten werden. Von den 15 GW mussten aber 11 GW exportiert werden, was zu einem negativen Strompreis von bis zu 10 €/MWh (gleich 1 Cent/kWh) führte.
Was leider auch nicht erwähnt wird, sind die enorm hohen Kosten für den erforderlichen Netzausbau, die Investitionen in die Elektrolyseure zur Wasserstofferzeugung, den sehr schlechten Gesamtwirkungsgrad von kleiner 20%, um aus Ökostrom Wasserstoff und daraus mit Gaskraftwerken wieder elektrische Leistung zu machen.
Die wirtschaftlichen Folgen sind heute schon absehbar: Deutschland wird deindustrialisiert.