Eine zuverlässige Stromversorgung nur mit erneuerbaren Energien ist nicht möglich – so lautet das Hauptargument von Gegnern der Energiewende. Warum das nicht stimmt, erklären zwei Energieexperten in einem Beitrag für das Magazin Yale Environment 360. Sie räumen darin mit den größten Mythen und Falschbehauptungen auf.

Stromausfälle in den USA werden nicht durch Erneuerbare verursacht

Strom aus Wind und Sonne wird immer günstiger, und sein Anteil an der Stromerzeugung wächst. Damit wächst auch die Sorge, die Versorgung könnte mit zu viel grüner Energie nicht mehr zuverlässig sein. Kommt es dann zu Stromausfällen, heißt es schnell, die Erneuerbaren seien schuld. Amory B. Lovins und M. V. Ramana erklären in ihrem Artikel, warum das nicht wahr ist.

Beispiel Sommer 2020: In Kalifornien kam es bei großer Hitze zu mehreren Stromausfällen. Kritiker machten die schwankende Einspeisung von erneuerbaren Energien dafür verantwortlich. Doch die Autoren nennen die extreme Hitze, verursacht wahrscheinlich durch den Klimawandel, eine fehlerhafte Planung, sowie zu wenige flexible Erzeugungsquellen und Stromspeicher als Gründe.

Auch ein großer Stromausfall in Texas nach einem massiven Kälteeinbruch im letzten Winter hatte nichts mit Erneuerbaren zu tun. Vielmehr seien Kraftwerke nicht witterungsfest gewesen, und Erdgaskraftwerke mussten wegen eingefrorener Anlagen abgeschaltet werden, was zum Stromausfall führte.

Bloomberg New Energy Finance schätzt, dass Wind- und Solarenergie für 91 Prozent des weltweiten Stromverbrauchs die günstigste Option sind. Doch die Umstellung auf Erneuerbare wird durch Falschinformationen und Mythen behindert.

Mythos Nr. 1: Ein Stromnetz, das zunehmend auf erneuerbare Energien setzt, ist nicht zuverlässig

Deutschland beweist hier das Gegenteil. Die Zuverlässigkeit eines Stromnetzes lässt sich am SAIDI-Index ablesen. Der „System Average Interruption Duration Index“ ist die durchschnittliche Stromausfalldauer je Verbraucher in einem Jahr. An diesem Index gemessen ist das deutsche Stromnetz eines der zuverlässigsten in Europa und der Welt. Im Jahr 2020 lag der SAIDI in Deutschland bei nur 0,25 Stunden.

Nur Liechtenstein (0,08 Stunden) sowie Finnland und die Schweiz (0,2 Stunden) schnitten in Europa besser ab, wo der Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung im Jahr 2020 bei 38 Prozent lag. Das liegt über dem weltweiten Durchschnitt von 29 Prozent. Frankreich und Schweden – beides Länder, die viel stärker auf Atomenergie setzen – schnitten mit 0,35 Stunden bzw. 0,61 Stunden aus verschiedenen Gründen schlechter ab.

In den USA dagegen, wo erneuerbare Energien und Kernkraft jeweils etwa 20 Prozent des Stroms liefern, war die Ausfallrate fünfmal so hoch wie in Deutschland. Im Jahr 2020 lag sie nach dem SAIDI-Index bei 1,28 Stunden. Seit 2006 hat sich der Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung in Deutschland beinahe vervierfacht, während sich die Ausfallrate fast halbierte. Ähnliches ist in Texas zu sehen, wo sich die Windkraftkapazität zwischen 2007 und 2020 versechsfachte, schreiben die Autoren. Heute erzeugt Texas mehr Windstrom als jeder andere Bundesstaat der USA. Der Anteil beträgt dort fast ein Fünftel.

Mythos Nr. 2: Länder wie Deutschland brauchen weiter fossile Brennstoffe, um das Netz zu stabilisieren

Auch das geben die Daten nicht her. Lovins und Ramana legen dar, dass die Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen in Deutschland zwischen 2010 und 2020 um 130,9 Terawattstunden zurückging. Gleichzeitig ging auch die Stromerzeugung aus Kernkraft um 76,3 Terawattstunden zurück. Diese Rückgänge wurden durch den Anstieg der Erneuerbaren (149,5 Terawattstunden) und durch Energieeinsparungen ausgeglichen.

Bis 2020 waren die deutschen Treibhausgasemissionen um 42,3 Prozent unter das Niveau von 1990 gesunken und hatten das 2007 gesetzte Ziel von 40 Prozent übertroffen. Die CO2-Emissionen allein aus dem Stromsektor sanken von 315 Millionen Tonnen im Jahr 2010 auf 185 Millionen Tonnen im Jahr 2020.

Zusammengefasst heißt das: Der Anteil der Erneuerbaren in Deutschland nahm stetig zu, während die Stromnetze stabiler wurden und die Kohleverbrennung und die Treibhausemissionen deutlich zurückgingen.

Mythos Nr. 3: Eine Stromversorgung nur mit Solar- und Windstrom ist nicht möglich, weil Wind und Sonne nicht rund um die Uhr verfügbar sind

Das dritte, sehr häufige Argument gegen erneuerbare Energien lautet: Weil Solar- und Windenergie nur dann erzeugt wird, wenn die Sonne scheint oder der Wind weht, können wir uns nicht nur auf sie verlassen. Schließlich brauchen wir Strom rund um die Uhr.

Lovins und Ramana räumen zwar ein, dass eine schwankende Stromerzeugung eine Herausforderung ist. Doch dies sei weder neu noch besonders schwierig zu handhaben. Kein Kraftwerk läuft rund um die Uhr und 365 Tage im Jahr. Schwankungen im Stromnetz treten immer auf, auch ohne Sonnen- und Windenergie. Und diese sind in der Regel zu unterschiedlichen Zeiten und Jahreszeiten zuverlässig verfügbar, was Engpässe unwahrscheinlicher macht.

Auch andere Energieformen unterliegen Schwankungen

Auch herkömmliche Energieträger sind nur schwankend verfügbar: Wasserkraftwerke etwa werden durch saisonale Schwankungen der Wasserverfügbarkeit sowie durch zunehmende Trockenheit beeinflusst. Große fossile und nukleare Kraftwerke sind in der Regel etwa 7 bis 12 Prozent der Zeit außer Betrieb, in einigen Fällen auch deutlich mehr.

Auch Kernkraftwerke müssen gewartet oder aus Sicherheitsgründen abgeschaltet werden. Was das ausmacht, zeigt das Beispiel Frankreich: Jedes einzelne französische Kernkraftwerk war 2019 im Schnitt 96,2 Tage wegen geplanter oder ungeplanter Nichtverfügbarkeit außer Betrieb. 2020 waren es sogar 115,5 Tage, so dass die französischen Kernkraftwerke nicht einmal 65 Prozent des Stroms erzeugten, den sie theoretisch hätten erzeugen können.

Man könnte deshalb sagen, dass Atomenergie im Jahr 2020 die am stärksten schwankende Stromquelle in Frankreich war. Auch die Katastrophe von Fukushima zeigt, wie schnell ein Reaktor dauerhaft ausfallen kann. Klima- und wetterbedingte Faktoren, die zum Ausfall von Kernreaktoren führen, sind in den letzten zehn Jahren siebenmal häufiger geworden.

Moderne Stromnetze brauchen vor allem Flexibilität

Der Umgang mit schwankender Verfügbarkeit (und Nachfrage) in einem Stromnetz ist also ganz normal. Daran ändern auch mehr erneuerbare Energien nichts. Was sich ändert, ist der Umgang damit. Moderne Netzbetreiber legen mehr Wert auf Diversität und Flexibilität als auf eine konstante, aber weniger flexible Grundlast-Erzeugung. Ein breit gefächertes Portfolio aus Erneuerbaren Energien fällt nicht so massiv, dauerhaft oder unvorhersehbar aus wie große Wärmekraftwerke, schreiben Lovins und Ramana.

Bei erneuerbaren Energien kann das Netz vorhersehbare Schwankungen von Wind- und Photovoltaikanlagen ausgleichen. Entweder durch eine andere erneuerbare Energieform oder an einem anderen Ort, oder durch beides gleichzeitig. Das ist heute viel einfacher, weil Wetter und Windgeschwindigkeiten genauer vorhergesagt werden können. Außerdem ist dieser Ausgleich bei den Erneuerbaren deutlich günstiger möglich.

In Südaustralien konnte das Stromnetz mit einer Leistung von einer Milliarde Watt dank moderner Leistungselektronik tagelang zuverlässig nur mit Sonne und Wind betrieben werden. Ohne Kohle, ohne Wasserkraft, ohne Kernkraft und mit höchstens 4,4 Prozent Erdgas. Das ist der Anteil, den die zuständige Regulierungsbehörde derzeit vorschreibt.

Es gibt Alternativen zur Großbatterie

Ein großes Thema in den Debatten über Erneuerbare sind Batteriespeicher. Sie werden immer günstiger und werden deshalb auch immer häufiger eingesetzt, um erneuerbare Energien zwischenzuspeichern. Doch daneben gibt es noch viele andere, klimafreundlichere Möglichkeiten, mit schwankender Einspeisung umzugehen.

Die Autoren nennen als erste Option mehr Energieeffizienz. Energieeffizientere Gebäude müssen weniger beheizt oder gekühlt werden und sparen Energie. Die zweite Möglichkeit ist, Stromkunden zu entschädigen, wenn diese in Zeiten hoher Nachfrage ihren Verbrauch auf Aufforderung – oft automatisch und unbemerkt – senken. In den USA besteht ein Lastflexibilitätspotenzial von 200 Gigawatt, das bis 2030 realisiert werden könnte, wenn eine Nachfragereduzierung aktiv verfolgt würde.

Die dritte Option ist die schon erwähnte geografische und technologische Vielfalt aus Onshore-Wind, Offshore-Wind, Solaranlagen, Solarthermie, Geothermie, Wasserkraft sowie der Verbrennung von kommunalen, industriellen oder landwirtschaftlichen Abfällen. Wenn eine dieser Quellen an einem bestimmten Ort zu einem bestimmten Zeitpunkt keinen Strom erzeugt, stehen die Chancen gut, dass dies woanders der Fall ist.

Zu guter Letzt sind einige Formen der Energiespeicherung, etwa in Batterien von Elektrofahrzeugen, schon heute wirtschaftlich. Simulationen zeigen das Potenzial von Klimaanlagen mit Eisspeicher in Gebäuden und dem intelligenten Aufladen von Elektroautos, die ohnehin 96 Prozent der Zeit nur parken. Solche Maßnahmen könnten Texas im Jahr 2050 in die Lage versetzen, 100 Prozent erneuerbaren Strom zu nutzen, ohne dass riesige Batterien nötig sind.

Oft wird auch behauptet, dass wegen der Dunkelflauten im europäischen Winter monatelang große Batteriespeicher gebraucht würden. Nur so könne das Stromnetz vollständig mit erneuerbaren Energien betrieben werden. Führende deutsche und belgische Netzbetreiber sind jedoch anderer Meinung. Sie gehen davon aus, dass Europa nur ein bis zwei Wochen lang eine Reserve aus erneuerbaren Energien bräuchte, um damit sechs Prozent der Winterleistung abzudecken – keine große Herausforderung.

Fazit

Das Fazit von Lovins und Ramana: Die Stromnetze können mit viel höheren Anteilen erneuerbarer Energien zurechtkommen, und das ohne oder zu geringen Kosten. Einige europäische Länder, die wenig bis gar keine Wasserkraft nutzen, beziehen bereits die Hälfte oder bis zu drei Viertel ihres Stroms aus erneuerbaren Energien. Und dabei sind ihre Stromnetze zuverlässiger als in den USA, wo der Anteil geringer ist. Es ist also Zeit, mit den Mythen aufzuräumen.

Amory B. Lovins ist außerordentlicher Professor für Bauwesen und Umwelttechnik an der Stanford University. Er ist außerdem Mitbegründer und emeritierter Vorsitzender des Rocky Mountain Institute. M. V. Ramana ist Inhaber des Simons-Lehrstuhls für Abrüstung, globale und menschliche Sicherheit und Direktor des Liu Institute for Global Issues an der School of Public Policy and Global Affairs der University of British Columbia in Vancouver, Kanada.

Quellen / Weiterlesen

Three Myths About Renewable Energy and the Grid, Debunked | Yale Environment
Bildquelle: Wikipedia – Kenueone, CC0, via Wikimedia Commons

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    Nach Abschluss seines Studiums der Betriebswirtschaftslehre und Promotion zum Thema „Outsourcing von Dienstleistungen“ an der Universität Regensburg war Johann Nagengast in verschiedenen internationalen Unternehmen in führenden Positionen tätig. Seit 2001 ist er Professor für Internationales Management und Project Management an der Technischen Hochschule Deggendorf. Als Trainer, Coach und Berater ist er intensiv in verschiedenen internationalen Projekten tätig. Seine Schwerpunkte liegen in der praxisnahen und pragmatischen Vermittlung und unternehmensspezifischen Anwendung aller Aspekte des Projektmanagements.

    3 KOMMENTARE

    1. Laut anderer Quellen hat sich der Anteil erneuerbarer Energien in Deutschland in den letzten Jahren nicht nur nicht erhöht, sondern sogar verringert. Braun- und Steinkohle, Kernenergie und Gas dominieren weiterhin mit über 50% den Deutschen „Strommix“. Tendenz: Stagnierend.

    2. Ach Herrje, da hat wohl jemand eine rosarote Brille zu Weihnachten Geschenkt bekommen.

      „Die Zuverlässigkeit eines Stromnetzes lässt sich am SAIDI-Index ablesen.“

      Wenn es um die konventionelle Stromversorgung geht, mag das in Grenzen ja sogar korrekt sein. Allerdings wird auch schon da vieles gar nicht berücksichtigt – z.B. Stromausfälle bis 3 Minuten, geplante Stromausfälle und Stromausfälle aufgrund höherer Gewalt (also z.B. vom Wetter verursacht). Aus dem letztgenannten Grund fallen so ziemlich alle Stromausfälle, die von Windrädern und Solaräckern verursacht werden, sowieso durch das Raster. Außerdem sagt der SAIDI überhaupt gar nichts über Spannungsschwankungen oder generell darüber, wie knapp mal wieder ein Blackout gerade noch verhindert werden konnte. Das ist also in etwa so, wie ein Autofahrer, der entgegen der Fahrtrichtung über die Autobahn rast und behauptet, dass das gar nicht so gefährlich sei, wie immer behauptet wird – denn bisher seien die anderen ja immer rechtzeitig ausgewichen.

      „Bei erneuerbaren Energien kann das Netz vorhersehbare Schwankungen von Wind- und Photovoltaikanlagen ausgleichen. Entweder durch eine andere erneuerbare Energieform oder an einem anderen Ort, oder durch beides gleichzeitig.“

      Ui, die Mär vom Baerbockschen Stromnetz, das auch als Stromspeicher dient. War schon beim ersten mal nicht lustig und wird es auch durch Wiederholung nicht.

      Nehmen wir doch einfach mal die konkreten Daten aus 2021: Die maximale Stromerzeugung aus Wind und Sonne gemeinsam lag bei 64.070 MW (am 12. März um 12:00 Uhr). Die minimale Stromerzeugung aus den beiden Zufallsstromerzeugern zusammen lag allerdings bei 303 MW (am 26. Juni um 4:45 Uhr). Der Stromverbrauch schwankte im selben Zeitraum zwischen 35.785 MW und 78.800 MW (im Mittel waren es 56.842 MW).

      Nehmen wir doch mal an, die etwa 303 MW wären zufällig mit einem Stromverbrauch von etwa 78.800 MW zusammengefallen während die pöhsen konventionellen Kraftwerke bereits abgerissen wurden (wir gehen also vom Jahr 2030 aus). Aus welcher anderen „erneuerbare Energieform“ (was soll das eigentlich sein, also seit wann lässt sich irgend eine Energieform erneuern?) sollen denn dann die fehlenden rund 78.000 MW kommen?

      Ja, im Schnitt kommen aus den Wasserkraftwerken etwa 2.000 MW und aus den Lebensmittelvergammlern etwa 5.000 MW. Bleiben also noch etwa 70.000 MW übrig.

      Woher kommen die? Aus welcher „erneuerbaren Energieform“? Oder welches Land wird uns solche Strommengen liefern können?

      Wobei – all das ist Quatsch. Denn wir wollen ja nicht nur die Stromversorgung auf Zufallsstrom umstellen, sondern die gesamte Energieversorgung. Der tatsächliche Verbrauch liegt dann (angeblich im Jahr 2045) also etwa um den Faktor 5 Höher, also im Durchschnitt irgendwo um die 285.000 MW. Nehmen wir mal an, wir verzehnfachen(!) gleichzeitig die Nennleistung von Solar und Wind (wo auch immer das ganze Zeug dann stehen soll). Dann haben wir bei ähnlichen Wetterlagen wie 2021 Schwankungen der Stromerzeugung durch die Zufallsstromerzeuger zwischen 3.000 MW und 788.000 MW. Wasserkraft und Lebensmittelvergammler werden dann weiterhin etwa 7.000 MW liefern. Und woher kommen dann die fehlenden etwa 275.000 MW? Das ist immerhin die Leistung von etwa 200 aktuellen Kernkraftwerken.

      Gehen wir womöglich davon aus, dass z.B. Frankreich, Tschechien oder Polen diese Kraftwerkskapazität in den nächsten paar Jahren zusätzlich aus dem Boden stampfen – nur damit wir denen weiterhin vorhalten können, welche Klimaschweine sie doch sind? Und während von SüdLink noch immer gar nichts zu sehen ist, wollen wir bis 2045 europaweite Verteilnetze bauen, damit wir damit die Stromlücke hoffentlich irgendwie Stopfen können? Oder gehen wir einfach davon aus, dass man bis dahin Strom sowieso schnurlos übertragen wird?

      Und was ist eigentlich, wenn nicht nur wir bis 2050 eine „saubere“ Energieversorgung haben wollen, sondern auch der Rest von Europa? Von welchen Energiemengen reden wir dann, die bei einer zweiwöchigen Dunkelflaute benötigt werden? Und woher kommt die dann? Aus den USA, oder aus China?

      „Sie gehen davon aus, dass Europa nur ein bis zwei Wochen lang eine Reserve aus erneuerbaren Energien bräuchte, um damit sechs Prozent der Winterleistung abzudecken – keine große Herausforderung.“

      (Ich nehmen mal an, dass da eigentlich eine Reserve für die erneuerbaren Energien, die bei einer Dunkelflaute wegfallen, gemeint ist.)

      Wie viel sind denn 6 % des europäischen Gesamtenergiebedarfs in einem ordentlichen Winter? Also von welcher Speichermenge reden wir da? (Und zwei Wochen sind nach Adam Ries nicht 6 % sondern 21 % eines Winters.)

      Und was geschieht, wenn diese Speicher leer sind und danach eine weitere Dunkelflaute folgt – sagen wir mal, nur zwei Stunden lang?

      Was haben denn die Experten über die Folgen eines einwöchigen europaweiten Blackouts geschrieben?

      „Es ist also Zeit, mit den Mythen aufzuräumen.“

      Allerdings!

    3. Ach Hentinger, schon mal was vom Gleichzeitigskeitsfaktor gehört? Immer schön mit zwei Extremszenarien rechnen (maximaler Verbrauch, minimale Erzeugung), obwohl man aus der Vergangenheit weiß, dass dies niemals so vorkommt. Und erst recht nicht über längere Zeiträume.

      Da vertraue ich doch lieber auf seriöse Analysen von fachkundigen Experten und Forschungsgruppen, die ihre Expertise in der Vergangenheit bewiesen haben, statt auf einen Internettroll, der in Kommentarspalten alles viel besser weiß.

      By the way, sagt kein seriöser Wissenschaftler oder Politiker, dass es 2030 oder auch lange danach keine konventionellen Kraftwerke mehr in Deutschland gibt. Die Residuallast aufgrund von nicht ausreichenden regenerativen Erzeugern wird durch Gaskraftwerke, Stromspeicher und DSM ausgeglichen. Ich hoffe der gute Hentinger erlebt noch unser Energiesystem in 15-20 Jahren, damit er sich selbst davon überzeugen kann, wie es wundersamerweise doch funktioniert. Ansonsten poltert er halt im Himmel umher und hält es alles für verrückt, erlogen und fake 😉

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