Stromexportland Deutschland

In den letzten Tagen häufen sich in meinem Bekanntenkreis mal wieder die grünen Ansichten, Deutschland produziere zu viel Strom, es sei schließlich Stromexportland. Deshalb mal etwas Technik.

Deutschland hat einen Bedarf von ca. 70 GW +/- 5 GW Leistung. In der Praxis versucht man traditionell, mit Grundlastkraftwerken möglichst nahe an die untere Grenze heran zu kommen. Grundlastkraftwerke sind Klötze, die 2-4 GW oder mehr raushauen und das sehr effizient machen. Im Gegenzug können sie aber schlecht geregelt werden, weil sie längere Zeit zum Herunter- oder Herauffahren benötigen. Die restliche Leistung wird mit Spitzenlastkraftwerken erbracht, die wesentlich kleiner und daher schneller regelbar sind, aber durch den Lastwechsel auch höhere Verluste haben.

Bei Windkraftwerken muss man zwischen installierter Leistung, maximaler Leistung, mittlerer Leistung und garantierter Leistung unterscheiden. Bei der installierten Leistung wird der maximale Output aller Windkraftanlagen addiert, und man überschreitet bereits heute den Gesamtbedarf. Bei der maximalen Leistung wird gemessen, wie viel alle Kraftwerke gleichzeitig erbringen. Da nicht überall der gleiche Wind weht, liegt die maximale Leistung nur bei ca. 60% der installierten Leistung. Die mittlere Leistung ist der Mittelwert über einen langen Zeitraum, und die liegt nur bei ca. 20% der installierten Leistung. Es ist aber auch schon mal Flaute, und die garantierte Leistung, also die, die immer zu erwarten ist, liegt bei ca. 1%. Grund für diese Schwankung: die Leistung geht proportional zur 3. Potenz der Windgeschwindigkeit. Liefert eine Windkraftanlage beispielsweise 2 MW Leistung bei 40 km/h (etwas mehr als ein 100m-Läufer schnell ist), sind es bei 10 km/h nur noch 0,031 MW oder 31 kW, d.h. 1/64.

Die konventionellen Kraftwerke müssen somit zwischen 99% und 40% der Gesamtleistung erbringen, im Mittel ca. 70% (siehe Grafik). Da die Spitzenlastkraftwerke nur ca. 10% beitragen, sind die Grundlastkraftwerke betroffen. Die kann man zwar abregeln, aber eben nicht so schnell.

  • Wind frischt auf: laut Gesetz dürfen die Windkraftwerke nicht abgeregelt werden, d.h. jedes kW Windstrom muss übernommen werden. Es entsteht ein Zuviel an Grundlaststrom, weil die Kraftwerke ja bis zum Wind arbeiten müssen, und der hält auch noch eine Weile an, wenn man abregelt.
  • Wind fällt aus: wie oben muss auch die letzte kW Windkraft abgenommen werden. Die Grundlastkraftwerke müssen einige Zeit vorher angefahren werden, um zum Zeitpunkt der Flaute da zu sein, und wieder entsteht Strom, der nicht benötigt wird.

Dieses Zuviel an Strom wird teilweise durch die Kühltürme geblasen. Das CO2, das dabei sinnlos verpulvert wird, taucht natürlich in keiner grünen Statistik auf. Teilweise muss man die Kraftwerke aber auch am Netz lassen, weil alles synchron laufen muss. Wenn man einen Motor belastet, geht die Drehzahl runter. Gleiches gilt für Kraftwerke, wenn plötzlich große Verbraucher eingeschaltet werden. Das muss weggeregelt werden, weil sonst das passieren könnte, was passiert, wenn man die Pole einer Steckdose verbindet. Aus technischen Gründen wird somit nicht nur mehr CO2 produziert als notwendig, es wird auch mehr Strom produziert, der irgendwo verbraucht werden muss, wenn nicht hier, dann eben im Ausland.

Aus wirtschaftlichen Gründen wird man aber so wenig wie möglich über die Kühltürme als Wolken abblasen, denn das bekommen die Kraftwerke nicht bezahlt. Der Strom würde unwirtschaftlich teuer und der Betreiber schaltet möglicherweise ab. Also wird mehr exportiert. Das bringt zwar kaum einen Gewinn, aber Verluste muss in diesem Fall der Stromkunde tragen.

Fazit bis hier: ja, Deutschland ist ein Stromexportland wegen der unsinnigen Gesetze über Wind- und Solarstrom. Jedes weitere Wind- oder Solarkraftwerk führt zu mehr Export, nicht zu weniger. Die einzige Alternative wäre, die Energie komplett über die Kühltürme zu entsorgen. Dann würden die Strompreise aber noch einige Cent weiter steigen, mal abgesehen vom hohen CO2-Ausstoß.

Grüne Idee: Kraftwerke abschalten. Schlechte Idee, denn trotz allen Aufwands ist bislang kein einziges konventionelles Kraftwerk abgeschaltet worden. Die Netzbetreiber, die vor 15 Jahren noch 2-3 Mal pro Jahr kritische Regelfälle hatten, haben das heute jeden Tag (!) – wegen der Lastschwankungen durch die Windkraft. Würden die Kraftwerke abgeschaltet, könnten die Nachbarländer die Lücken nicht übernehmen und würden wohl die Leitungen an der Grenze kappen. Dann wäre es hier ziemlich dunkel.

Grüne Idee: mehr Spitzenlastkraftwerke einsetzen, weil die mit sauberem „Gas“ arbeiten. Technisch möglich, aber es sind nicht genügend vorhanden, sondern es müssten noch sehr viele neu gebaut werden (Bauzeit nach heutigem Stand in der BRD ca. 15 Jahre mit allem gerichtlichem Firlefanz) und die Stromkosten würden wohl 50-60 ct/kWh reißen.

Machbare Idee: Windkraftwerke abregeln, d.h. nicht jedes kW wird abgenommen, sondern nur, wenn es gebraucht wird. Dann würde aber die Versorgung durch Wind- und Solarstrom ca. noch 1/4 – 1/3 des jetzigen Werte ausmachen, was wohl kaum noch einem Bürger vermittelbar wäre, und die Betreiber würden Verluste schreiben. Wird also auch nichts

Also wenn mal wieder jemand nervt: ja, Deutschland ist ein Stromexportland, und der Grund dafür ist der Ausbau der Windkraftanlagen, und zwar aus technischen Gründen und nicht aufgrund der Gewinnsucht der Konzerne. Es geht schlicht nicht anders.

Am Rande: die Windkraft substituiert derzeit gerade mal die weggefallene Kernkraft, wenn man auf längerfristige Statistiken schaut. Wenn man die Kernkraft mit einbezieht, hat sich der relative CO2-Ausstoß durch die Windkraft aufgrund der zwangsweise eintretenden Verluste erhöht.

P.S.: falls noch Detailfragen vorhanden sind, bitte im Kommentar stellen.

2 Gedanken zu „Stromexportland Deutschland

  1. Ich habe zwar wenig Ahnung von der komplexen Strommaterie, ungefähr soviel wie ein entscheidender Politiker, aber setze trotzdem mal eine Bemerkung.

    Windkraft wäre nur eine nützliche Alternative, wenn der zuviel erzeugte Strom speicherbar wäre. Doch diesen enormen Aufwand gibt weder die Technik noch das Kosten- Nutzen Verhältnis in irgendeiner verwertbaren Form her. Der gesamte Strombedarf einer Nation lässt sich nun mal nicht in einer Batterie speichern, dieses weiß bis auf die Grünen eigentlich jeder. Also muss der zuviel produzierte Strom abgeleitet werden, quasi an der Strombörse verschenkt. Hingegen bei einer Minderproduktion der Ausgleich durch konventionelle Kraftwerke ausgeglichen werden muss. Reicht der Ausgleich nicht, wird zusätzlicher Atom- oder Kohlestrom aus dem Ausland teuer hinzu gekauft. So ein Verfahren ist nur bei einem Volk durchzuführen welches grundsätzlich jeden Preis für alles bezahlt, egal wie irrsinnig die betriebene Politik auch ist. In Deutschland ist so etwas eben möglich.

    Vor zig Jahren träumte bereits mein damaliger Physik Lehrer davon die Energie eines Blitzes einzufangen. Dieses Phänomen wird technisch ebenso unmöglich bleiben, wie die Speicherung der Windkraftenergie für eine ganze Nation.

    1. Windkraft: nach dem Gesetz wird bezahlt, was produziert werden könnte (!) Man misst die Windstärke und damit fließen die Euros, selbst wenn die Flügel auf Segelstellung gehen. Stromexport lohnt sich damit selbst dann, wenn man dafür zahlt. Und das wird auch gemacht. Also nicht nur verschenkt.

      Speicherung: effektiv wären Pumpspeicherwerke, die ca. 75% Wirkungsgrad besitzen. Vorhanden: 36. Notwendig für eine 80%-ige Glättung: 4.500. Mehr muss nicht gesagt werden. Alles andere, z.B. Wasserstoff-Elektrolyse, die theoretisch machbar wäre, wenn man sich mit Wasserstoff herumschlagen möchte, läge bei schlappen 30-50% Wirkungsgrad. Ein paar Exoten wie Druckluftspeicherung in Gaskavernen (unser lokales EVU schlägt sich angeblich damit herum) dürfte noch drunter liegen. D.h. bei 75 GW heutigem Bedarf müsste man aufgrund der Verluste ca. 120 GW Durchschnittsleistung an Windkraftanlagen bereitstellen, um eine komplette Versorgung durch Speicherung zu erreichen. Vorhanden: ca. 20 GW.

      Die Details zu sammeln ist ein wenig aufwändig, aber der Rest ist Dreisatz.

      Demnächst mehr zu dem Thema

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