Die wetterabhängigen grünen Energieträger produzieren nur unzuverlässig Strom. Zudem handelt es sich um Gleichstrom, während im Stromnetz Wechselstrom benötigt wird. Es bedarf daher einer verlässlichen Absicherung. Die Bundesregierung setzt dafür auf den Ausbau von Gaskraftwerken.

Diese Strategie geht jedoch mit einer Reihe von Herausforderungen einher. Vor allem Netzüberlastungen auf der einen Seite und ein einseitiger Ausbau der Kapazitäten auf der anderen Seite, der im Fall von Blackouts gravierende Folgen mit sich bringen könnte, stehen im Fokus der Problematik.

Es ist mittlerweile kein Geheimnis mehr, dass die Energieversorgung auf Basis erneuerbarer Quellen wie Wind- und Solarenergie stark von Wetterbedingungen abhängt und daher nicht zuverlässig und gleichmäßig Strom produziert. Aus diesem Grund wird eine grundlastfähige Energiequelle benötigt, um die schwankende Einspeisung dieser Anlagen auszugleichen.

Aus technischer Sicht, aber auch mit Blick auf die Erreichung der Klimaziele, spricht vieles für die Kernkraft. Die Bundesregierung setzt jedoch auf den Bau neuer Gaskraftwerke. Laut Koalitionsvertrag sollen zusätzliche Gaskraftwerkskapazitäten in Höhe von zwölf Gigawatt geschaffen werden – das entspricht etwa 24 Kraftwerken. Entsprechende Ausschreibungen sollen noch im laufenden Jahr erfolgen. Spätestens bis 2031 sollen die Anlagen in Betrieb gehen. Finanziert werden die neuen Kapazitäten unter anderem durch Steuergeldsubventionen.

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Derzeit ist noch nicht geklärt, welche Unternehmen die Gas-Kraftwerke errichten sollen und an welchen Standorten sie gebaut werden. Nach den Vorstellungen der Bundesregierung sollen zusätzliche Gaskraftwerke jedoch vor allem in Süddeutschland entstehen. In dieser Region gab es traditionell vergleichsweise wenige Kohlekraftwerke. Mit dem Ausstieg aus der Kernenergie sind dort weitere Kapazitäten weggefallen, was spürbare Auswirkungen auf die Versorgungslage hatte.

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Konkret geht es um folgendes Problem: Der Mangel an konventionellen Kraftwerken im Süden führt regelmäßig dazu, dass große Mengen an Windstrom von den Küstenregionen in Richtung Bayern und Baden-Württemberg transportiert werden müssen. Um eine Überlastung der Nord-Süd-Verbindungen zu vermeiden, bleibt Netzbetreibern häufig nur die Möglichkeit, Windparks in Norddeutschland gegen Entschädigung zeitweise vom Netz zu nehmen.

Diese Eingriffe in den Kraftwerksbetrieb verursachten zuletzt Kosten in Milliardenhöhe – was sich deutlich in der Stromrechnung der Verbraucher niederschlug. Um diese Ausgaben zu senken, sollen in den südlichen Bundesländern möglichst viele neue Gaskraftwerke entstehen. Sie könnten eine Art Ausgleich schaffen und so das Netz entlasten.

Um Investoren für Kraftwerksprojekte in Süddeutschland zu begeistern, will Berlin einen sogenannten „Südbonus“ auf den Weg bringen. Doch auch diese Idee hat eine Kehrseite: Der finanzielle Anreiz könnte für Investoren derart attraktiv sein, dass am Ende kaum oder gar keine neuen Kraftwerke in Norddeutschland entstehen. Es entsteht eine Art Dilemma.

Vor diesem Hintergrund schlagen Übertragungsnetzbetreiber wie Tennet und 50Hertz Alarm. Mindestens ein Drittel der neu geplanten Gaskraftwerke müsse zwingend im Norden errichtet werden. Andernfalls werde es im Falle eines großflächigen Stromausfalls äußerst schwierig, die Stromversorgung wiederherzustellen.

Solar- und Windkraftanlagen reichen hierfür nicht aus, da sie nicht schwarzstartfähig sind. Ein Schwarzstart bezeichnet die Fähigkeit eines Kraftwerks, ohne externe Stromversorgung eigenständig hochzufahren und ein stabiles Stromnetz aufzubauen. Neben der Wetterabhängigkeit – nach einem Blackout können Wind und Sonne ausbleiben – benötigen Solar- und Windanlagen in der Regel ein bereits aktives Netz oder teilweise zusätzliche Hilfsaggregate, um wieder in Betrieb zu gehen.

Während in vielen Kraftwerken durch sich drehende Turbinen unmittelbar Wechselstrom entsteht, liefern insbesondere Solaranlagen zudem Gleichstrom, der erst wechselgerichtet werden muss. Eine gleichbleibende Netzfrequenz – in Europa 50 Hertz, also Schwingungen in der Sekunde – kann so kaum hergestellt werden.

Insbesondere mit Blick auf den Kohleausstieg verschärft sich diese Problematik. Zwar sind in Norddeutschland derzeit noch zahlreiche Kohlekraftwerke am Netz, die bislang zur Stabilisierung der Stromversorgung beitragen. Spätestens bis 2038 müssen sie jedoch vollständig abgeschaltet werden. Norddeutschland wäre dann quasi vollständig auf wetterabhängige Energiequellen angewiesen.

Auch der ostdeutsche Kraftwerksbetreiber LEAG warnt vor zu wenigen Kraftwerken im Nordosten, allerdings in einem anderen Zusammenhang: Zur Kompensation des Kohleausstiegs werde eine verlässliche, gesicherte Erzeugungskapazität benötigt. „Trotz des massiven Ausbaus von Wind und Fotovoltaik werden die wetterabhängigen Erneuerbaren auf absehbare Zeit nicht in der Lage sein, Deutschland in allen Stunden im Jahr gesichert mit Strom zu versorgen. Weder der EU-Binnenmarkt noch die neuen Batteriespeicher können diese Erzeugungslücken alleine decken.“

Batteriespeicher sollen dazu dienen, Überschüsse aus Solar- und Windenergie, die bei günstigen Wetterbedingungen entstehen, für Krisensituationen wie Blackouts oder Dunkelflauten – also für Zeiträume, die vor allem im Winter auftreten und in denen Wind und Sonnenschein über Tage oder sogar Wochen weitgehend ausbleiben – zu speichern. In der Praxis eignen sich Batteriespeicher hierfür jedoch nur eingeschränkt, da sie rasch an ihre Kapazitätsgrenzen stoßen.

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