Leistungsschwankungen der Windkraft und Photovoltaik gleichen sich aus

Die Windkraft und die Photovoltaik stellen aufgrund ihres nicht planbaren Einspeiseprofils eine große Herausforderung für die Planung des Stromnetzes der Zukunft dar. Einerseits sollen beide möglichst optimal genutzt werden, also zu jedem Zeitpunkt die gemäß den aktuellen Wetterverhältnissen größtmögliche Strommenge ins Netz einspeisen. Andererseits muss für ungünstige Wetterlagen eine entsprechende Reservekapazität bereitgehalten werden, um Leistungsschwankungen sofort ausgleichen zu können. Die Daten des Jahres 2012 deuten darauf hin, dass die Einspeiseprofile beider Technologien eine gegenläufige Tendenz aufweisen und sich die Leistungsschwankungen daher teilweise kompensieren.

Teilweiser Ausgleich im Jahresverlauf 2012

Wenig überrascht, dass die Photovoltaik in den Sommermonaten ihr Leistungsmaximum erreicht und in den Wintermonaten relativ wenig zur Stromversorgung beiträgt. Im Jahr 2012 erreichte die Windenergie dagegen ihr Maximum im Winter und lieferte im Sommer weniger Strom. Das führte zu einer teilweisen Kompensation der Schwankungen. In anderen Worten: Die Summe des aus beiden Quellen eingespeisten Stroms wies deutlich geringere Schwankungen auf als jede der beiden Stromquellen allein. So trug im Januar 2012 die Photovoltaik nur ein Prozent zur Stromerzeugung bei, die Windenergie aber 13 Prozent. Im Juli desselben Jahres betrug der Anteil der Photovoltaik acht Prozent, während die Windkraft fünf Prozent beitrug. Insgesamt lieferten Wind und Sonne im Januar also 14 Prozent des gesamten Stroms und im Juli mit 13 Prozent nahezu denselben Anteil.

Ein statistischer Ausreißer?

So schön das relativ glatte Profil der Gesamteinspeisung aus Solar- und Windstrom im Jahr 2012 auch aussehen mag, es nützt in der Praxis wenig. Dafür gibt es mehrere Gründe. Zunächst bestätigen die Zahlen aus 2011 diesen Trend nicht. Der jährliche Verlauf der Einspeisung aus der Photovoltaik zeigte ein ähnliches Verhalten und wird dies mit Sicherheit auch in den Folgejahren tun. Die Einspeisung nimmt vom Januar bis zum Hochsommer stetig zu und fällt anschließen bis zum Dezember wieder stetig ab. Im Jahr 2011 zeigte die Windenergie jedoch keinen gegenläufigen Trend, sondern schwankte unregelmäßig vom Monat zu Monat. Aber selbst wenn sich langfristig ein Trend zu einer gewissen gegenseitigen Kompensation bestätigen sollte, wäre der praktische Nutzen gering.

Mittelwerte bieten keine Hilfe bei der Netzplanung

Die Daten enthalten zwei Mittelwertbildungen: Zeitlich wird jeweils über einen Monat gemittelt, räumlich über das gesamte Bundesgebiet. Die Stromversorgung und der Stromtransport müssen aber zu jedem Zeitpunkt und überall garantiert werden. Die Netzplanung der regionalen Verteilernetze in Bayern wird nicht dadurch vereinfacht, dass der im Winter fehlende Strom aus Photovoltaik Anlagen vielleicht von Windparks in der Nordsee geliefert werden könnte. Es mag durchaus sein, dass es im Winter häufiger Stürme und Starkwindtage gibt und somit die durchschnittliche Stromproduktion eines Windrads pro Monat tendenziell höher ist. Die Auslegung der Reservekapazitäten muss jedoch anhand an der leistungsschwachen Zeiten erfolgen. Solange Strom nicht in großem Umfang gespeichert werden kann, muss die Gesamtplanung der Netze und der Kraftwerkskapazitäten auch kurze Phasen mit wenig Wind und wenig Sonne berücksichtigen.

Bildquelle: Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V.