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StartseiteUmwelt und VerbraucherSonnenfinsternis als Härtetest für die Stromnetze17.03.2015

SolarstromSonnenfinsternis als Härtetest für die Stromnetze

Wie stabil ist Deutschlands Stromversorgung bei plötzlichen Leistungsschwankungen? Das wollen Energieforscher anhand der partiellen Sonnenfinsternis am Freitag untersuchen, berichtet Bruno Burger vom Freiburger Fraunhofer-Institut ISE. "Kritisch wird es dann, wenn der Mond die Sonne wieder freigibt", sagte Burger im DLF. Denn dann kämen innerhalb von einer Stunde zwölf Gigawatt an Leistung, soviel wie neun Kernkraftwerke produzieren.

Bruno Burger im Gesrpäch mit Britta Fecke

Neumond vor partieller Sonnenfinsternis, aufgenommen Januar 2011 in Freiburg (picture alliance / dpa)
Eine Sonnenfinsternis ist für die Solarstromerzeugung eine Art Tagesablauf im Zeitraffer. (picture alliance / dpa)
Weiterführende Information

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Die Sternzeit im DLF

Britta Fecke: Um einmal im Kernschatten des Mondes zu stehen, nehmen Hobbyastronomen weite Reisen auf sich. Wer an diesem Freitag in Deutschland bleibt, der wird allerdings nur eine partielle Sonnenfinsternis sehen, und das auch nur, wenn der Himmel wolkenfrei bleibt. Das mag für den Laien nicht so spektakulär sein; für die Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für solare Energiesysteme ist dieses Ereignis aber eine Möglichkeit, von dieser seltenen plötzlichen Verdunklung der Sonne Rückschlüsse zu ziehen auf viel häufigere Wetterphänomene und ihre Auswirkung auf die Leistung der Fotovoltaik-Anlagen und die Stromversorgung in Deutschland. - ich bin jetzt verbunden mit Professor Bruno Burger. Er ist Leiter des Ressorts Energiedaten beim Fraunhofer-Institut für solare Energiesysteme. Herr Burger, was macht denn diese Sonnenfinsternis zu so einem guten Studienobjekt?

Bruno Burger: Während der Sonnenfinsternis haben wir praktisch einen normalen Tagesablauf konzentriert oder im Zeitraffer, und was sonst in zehn Stunden abläuft, läuft dann in zwei Stunden ab.

Fecke: Und was bedeutet das?

Burger: Das bedeutet, am Tag der Sonnenfinsternis geht morgens die Sonne auf und wir produzieren dann vielleicht zwölf Gigawatt an Leistung. Das ist so viel wie unsere neun Kernkraftwerke ungefähr. Dann kommt der Mond und schattet die Sonne ab und dann geht die Leistung auf die Hälfte ungefähr zurück, auf sechs Gigawatt. Kritisch wird es dann, wenn der Mond die Sonne wieder freigibt. Dann steigt die Leistung rauf auf 18 Gigawatt ungefähr. Das heißt, es kommen innerhalb von einer Stunde zwölf Gigawatt an Leistung dazu, und das entspricht wieder ungefähr unseren neun Kernkraftwerken. Das heißt, wir haben einen enormen Leistungsanstieg in kurzer Zeit, und der muss durch den konventionellen Kraftwerkspark ausgeregelt werden.

Fecke: Das heißt, das Spannende ist die Schnelligkeit, mit der die Leistung schwankt?

Burger: Das ist richtig. Die Geschwindigkeit ist viel größer als an einem normalen Tag.

Fecke: Wie hat man sich auf diese Situation vorbereitet?

Burger: Die Experten bereiten sich seit über einem Jahr auf diesen Tag vor und wir haben sehr viele Modelle gerechnet. Wir haben die Märztage der letzten vier Jahre komplett durchgerechnet und haben den Verlauf des Schattens mit diesen Märztagen gefaltet oder multipliziert und so eine ganze Anzahl an verschiedenen Ergebnissen erhalten, wie das Ganze sich auswirken könnte, und wir werden jetzt uns mit der aktuellen Wettervorhersage dann noch mal darauf vorbereiten, wie es dann genau abläuft am Freitag.

"Wenn wir Wolken haben, dann ist die Auswirkung der Sonnenfinsternis natürlich geringer."

Fecke: Können Sie das ein bisschen konkretisieren?

Burger: Ja. Wenn wir am Freitag komplett die Sonne hätten, überhaupt keine Wolken, dann wäre die Leistungsänderung sehr groß. Dann würden wir, wenn die Sonne wiederkommt, bis auf 24 Gigawatt ungefähr hochgehen. Das wären schon doppelt so viel als Kernkraftwerke, die wir haben. Wenn wir Wolken haben, dann ist die Auswirkung der Sonnenfinsternis natürlich geringer, weil die Solarmodule, die unter den Wolken sind, dann durch den Zusatz von Schatten des Mondes nicht viel weniger Leistung produzieren.

Fecke: Das heißt, man hat das Problem dieser Spannungsschwankungen. Das hat man doch sowieso schon öfter. Das ist ja immer das Problem, wenn es darum geht, Netzerneuerung zu planen. Jetzt hat man das bei der Sonnenfinsternis etwas extremer. Ist das abfangbar oder nicht?

Burger: Das ist auf jeden Fall abfangbar. Die Spannungsschwankungen sind eigentlich das kleinere Problem. Wir haben enorme Leistungsschwankungen im Netz und die Leistungsschwankungen können dann zu Frequenzschwankungen führen. Aber wir haben die Situation sehr genau simuliert und es werden jetzt auch Fahrpläne gemacht für die konventionellen Kraftwerke. Die Fahrpläne werden am Donnerstagabend noch mal konkretisiert und finalisiert und dann wird der konventionelle Kraftwerkspark entlang den Fahrplänen gefahren und dann ist das Ereignis eigentlich sehr gut beherrschbar.

Braunkohlekraftwerke und Kernkraftwerke helfen nicht viel

Fecke: Welche konventionellen Kraftwerke können denn so schnell einspringen?

Burger: Am schnellsten einspringen können Pumpspeicherkraftwerke. Die können ganz schnell ihre Leistung regeln. Etwas längerfristiger sind natürlich auch die Gaskraftwerke und Steinkohlekraftwerke sehr gut. Braunkohlekraftwerke und Kernkraftwerke regeln sehr wenig. Die haben eine sehr geringe Dynamik und können im Bereich der Sonnenfinsternis nicht sehr viel mithelfen.

Fecke: Jetzt ist aber der Anteil der Sonnenenergie am Strommix noch gar nicht so groß. Spielt denn das da trotzdem so eine Rolle?

Burger: Ja. Der Anteil der Sonnenenergie am Strommix lag letztes Jahr bei sechs Prozent. Aber man muss berücksichtigen, dass die Sonne ja nur tagsüber scheint. Das heißt, wenn man davon ausgeht, dass die Hälfte des Jahres Nacht ist, dann liegen wir eigentlich schon bei zwölf Prozent am Tag. Und über Mittag ist natürlich die Sonne auch viel stärker wie morgens. Das heißt, nachmittags haben wir schon bis zu 24 Gigawatt Leistung. Und wenn man das vergleicht mit dem Verbrauch, dann haben wir tagsüber, wenn die Sonne scheint, schon 30 oder 40 Prozent Solarenergie an der Erzeugung.

Fecke: Vielen Dank für diese Einschätzung. - Wenn am Freitag die Sonne etwas verdunkelt ist, dann wissen wir ungefähr, was auf uns zukommt. Professor Bruno Burger war das, Leiter Energiedaten beim Fraunhofer-Institut für solare Energiesysteme.

Äußerungen unserer Gesprächspartner geben deren eigene Auffassungen wieder. Der Deutschlandfunk macht sich Äußerungen seiner Gesprächspartner in Interviews und Diskussionen nicht zu eigen.

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