Dunkelflaute
Eine Dunkelflaute ist ein Zeitraum gleichzeitiger geringer Sonneneinstrahlung und geringer Windstärke, die dementsprechend geringe elektrische Leistungen bei Solarkraftwerken und Windkraftanlagen zur Folge haben.
In diesen Zeiträumen, die von Stunden bis zu - selten - Wochen dauern können, muss der Strombedarf durch andere Kraftwerke oder durch Energiespeicher gedeckt werden.
Energiespeicher in Form von Akkumulatoren sind in der erforderlichen Kapazität unrealistisch. Stehen keine großen Kapazitäten in Form von Pumpspeicherkraftwerken zur Verfügung, so ist z.Z. Power-to-Gas (das Erzeugen von Wasserstoffgas oder Methangas durch Elektrolyse) die einzig realistische Möglichkeit, vorher erzeugte, elektrische Energie in Form chemische Energie zu speicher, die dann entweder in Gaskraftwerken wieder verstromt wird oder, im Falle von Wasserstoffgas, gegebenenfalls in Brennstoffzellkraften. Hierbei handelt sich um theoretische Konzepte, die weltweit nirgendwo in großem Maßstab umgesetzt wurden, geschweige denn planungsrechtlich durchgezogen wurden.
Das Problem von erheblicher Größenordnung, vor allem für Länder wie Deutschland, die kaum eigene Wasserkraftwerke und Pumpspeicherkraftwerke haben, und die vorhaben, sowohl Kernkraftwerke wie auch alle Kraftwerke, die fossile Brennstoffe (Kohle, Erdöl und Erdgas) verbrennen, abzuschalten.
Situation in Deutschland
Der Stromverbrauch in Deutschland schwankt zwischen ca. 45 Gigawatt (GW), die sogenannte Grundlast, und 85 GW.
Die geplante Abschaltung aller Kernkraftwerke und Kohlekraftwerke erfordert den Aufbau entsprechender Mehrkapazitäten an Solarkraftwerken und Windkraftanlagen (ca. Faktor 3-5), entsprechender Power-to-Gas-Konversionsanlagen und den massiven Ausbau der Gaskraftwerkskapazitäten (ca. Faktor 2-3). Und nicht zuletzt den Bau entsprechender Gasspeicher. Aufgrund der hohen Konversionsverluste der Power-to-Gas-Technologie muss im Vorfeld einer Dunkelflaute das Mehrfache an Strom produziert werden, den man dann abrufen will, was einer der Gründe für den hohen Ausbaubedarf der Kapazitäten ist; der andere Grund ist der Ersatz der abgeschalteten Kraftwerke, wobei hier das Mehrfache an Neukapazität notwendig ist aufgrund der geringen mittleren Leistung.
Die installierte Maximalkapazität an Solarkraftwerken und Windkraftanlagen (von 47 GW und 60 GW (Juli 2019)) müsste also in der Größenordnung auf zusammen ca. 400-500 GW erhöht werden und die Erdgaskraftwerke von 30 GW auf 120 GW (die hohen Zahlen kommen daher zustande, weil die installierte Maximalleistung in der Praxis nie abgerufen werden aufgrund von Lichtmangel, Windmangel, Wartungsarbeiten etc.).
Diese Zahlen betreffen lediglich die Stromproduktion; da der Gesamtenergiebedarf (inkl. Verkehr, Heizen, Prozesswärme etc.) in Deutschland aber etwa Faktor 5 größer ist, müsste die installierte Maximalkapazität an Solarkraftwerken und Windkraftanlagen ebenfalls etwa um diesen Faktor erhöht werden, bzw. um noch mehr, da dann windschwächere Standorte gewählt werden müssten, da alle ergiebigeren Standorte bereits verwendet wurden. Die installierte Gesamtkapazität müsste also ca. 2.000 - 2.500 GW sein, das gut 20-fache gegenüber dem Stand von Mitte 2019.
Siehe auch
- Dekarbonisierung
- Energieautonomie
- Energiepflanze
- Energiespeicher
- Energieversorgungssicherheit
- Energiewende
- Grundlast
- Landschaften zu Kraftwerken
- Landschaftsverschandelung
- Photovoltaik
- Power-to-Gas
- Pumpspeicherkraftwerk
- Solarkraftwerk
- Windkraftanlage
Weblinks
- Daniel Wetzel: Die „Dunkelflaute“ bringt Deutschlands Stromversorgung ans Limit, Welt Online, 02.06.2017
- electricityMap (Aktuelle Darstellung der Stromerzeugung und des Stromverbrauchs vieler Länder)
