Was sind Dunkelflauten und wie können wir damit umgehen?
Der Blackout - ein Szenario, das insbesondere von Gegnern der Energiewende aufgrund der fehlenden Zuverlässigkeit von erneuerbaren Energien häufig skizziert wird. Aber wie unzuverlässig sind Solar- und Windenergie wirklich? Wie kann in einem nahezu vollständig grünen Energiemix mit Dunkelflauten umgegangen werden?
Die Notwendigkeit zum Umstieg auf erneuerbaren Energien liegt auf der Hand. Fossile Brennstoffe, deren Vorräte begrenzt sind, zu verbrennen und dabei Treibhausgase in die Atmosphäre freizusetzen ist langfristig nicht machbar. Erneuerbare Energiequellen wie Solarenergie und Windenergie bieten hier eine Lösung - allerdings nicht ganz ohne neue Herausforderungen. Neben den Schwierigkeiten bei der Vorhersage der Erträge aus Solar- und Windenergie kann es auch Phasen geben, in denen von den erneuerbaren Energiequellen kaum etwas geliefert wird. Die Rede ist von sogenannten Dunkelflauten.
#Dunkelflaute.
— Daniel K. (@dk_tsl) September 12, 2023
Kaum ist die Sonne weg, geht der Preis durch die Decke.
Bei solch einer Wetterlage helfen auch nicht mehr Windräder. Da helfen nur Speicher. Eine Kombination aus Batteriespeicher und Wasserstoff plus Gaskraftwerke.
Variante zwei wäre, jeder Verbraucher hat einen pic.twitter.com/5h0YPcFpvy
Dunkelflauten beschreiben Perioden, in denen keine oder nur sehr geringe Erträge aus den Sektoren der Solar- und Windenergie geschöpft werden können. Während der Strompreis auf dem Spotmarkt bei sonnigen und windigen Wetterlagen oft sehr gering ist im Extremfall sogar in den negativen Bereich fällt, tritt bei Dunkelflauten das Gegenteil ein. Der Preis zieht an, um dem fehlenden Angebot durch ein Abwürgen der Nachfrage entgegenzuwirken.
Wie real ist die Gefahr von Dunkelflauten?
Ein Zukunftsszenario: Es ist November 2050, der gesamte Energiemix stammt mittlerweile aus erneuerbaren Energien und es stellt sich deutschlandweit eine winterliche Hochdrucklage ein. Es herrscht kaum Druckgradient, die Windräder stehen still oder erzeugen nur in marginalem Ausmaß ein wenig Energie. Über Land hält sich eine dichte Nebeldecke und selbst dort, wo der Nebel durchbrochen wird, sind die Erträge aus der solaren Energieerzeugen nur gering. Droht der Blackout?
Das Auftreten von 48-h-#Dunkelflauten kann durch die Kombination von on- und #offshore #Windkraft sowie der Nutzung von #Solarstrom über die Landesgrenzen hinaus (EU) von 23 auf 0,2 Ereignisse im Jahr reduziert werden. Das reduziert den #Speicheraufwand gewaltig ! @peteraltmaier pic.twitter.com/Ho8zDI88S9
— Stefan Krauter (@solarpapst) May 12, 2021
Nein, es droht kein Blackout. Zumindest nicht, wenn das Thema intensiv erforscht und verstanden wird und entsprechende Vorbereitung getroffen werden. Es liegt auf der Hand, dass der Energiemix in absehbarer Zukunft nicht einzig und allein aus Solar- und Windenergie bestehen sollte. Flexibel einsetzbare Kraftwerke um derartige Phasen zu überbrücken, werden auch mittelfristig weiterhin notwendig sein.
Speichermöglichkeiten und Dezentralisierung
Langfristig kann das Problem über zwei Wege gelöst werden. Der eine Weg sind die Speichermöglichkeiten. Je größer die Speichermöglichkeiten sind, desto besser können Dunkelflauten überbrückt werden, desto geringer die Wahrscheinlichkeit für einen Blackout. Die Möglichkeiten sind schier unbegrenzt und reichen von großen elektrischen Speichern über Pumpspeicherkraftwerke bis hin zu futuristisch anmutenden Ansätzen bei denen das eigene Haus und gar das Elektroauto mit einbezogen wird. Der zweite Weg ist die Dezentralisierung.
Es ist offensichtlich extrem unwahrscheinlich, wenn nicht unmöglich, dass es zeitgleich auf der gesamten Erde zu Windstille und Nebel kommt. Durch eine große Dezentralisierung der Energiequellen kann der Einfluss einer lokalen Dunkelflaute reduziert werden, indem Energie aus umliegenden Regionen bezogen wird.