Terra X - die Wissens-Kolumne:Keine Angst vor Dunkelflauten
von Axel Kleidon
|
Wenn die Sonne nicht scheint und der Wind nicht weht, wo soll da der Strom herkommen? Doch für das Energiesystem der Zukunft muss man keine Dunkelflauten fürchten.
Strom in Deutschland wird zunehmend aus Photovoltaik und Windenergie erzeugt, klassische Kraftwerke werden verdrängt. Das ist effizienter und auch günstiger.
Allerdings liefern Sonne und Wind natürlich nur, wenn die Sonne auch scheint oder der Wind weht. Dadurch entstehen Unterschiede in Erzeugung und Nutzung von Strom, die ausgeglichen werden müssen.
In der Terra-X-Kolumne auf ZDFheute beschäftigen sich ZDF-Wissenschaftsjournalistinnen und -journalisten wie Harald Lesch, Mirko Drotschmann und Jasmina Neudecker sowie Gastexpert*innen jeden Sonntag mit großen Fragen der Wissenschaft - und welche Antworten die Forschung auf die Herausforderungen unserer Zeit bietet.
Bei Lösungen kommt es auf die richtige Kombination an
Dunkelflauten sind nichts Neues und schon lange bekannt. Dafür gibt es verschiedene Lösungen: Speicher, Handel mit Nachbarländern, flexible Kraftwerke oder ein angepasster Verbrauch. Was davon am besten, also am kostengünstigsten ist, das sollte sich am Strommarkt entscheiden.
Stromeinspeisung im Jahr 2024
ZDFheute Infografik
Ein Klick für den Datenschutz
Für die Darstellung von ZDFheute Infografiken nutzen wir die Software von Datawrapper. Erst wenn Sie hier klicken, werden die Grafiken nachgeladen. Ihre IP-Adresse wird dabei an externe Server von Datawrapper übertragen. Über den Datenschutz von Datawrapper können Sie sich auf der Seite des Anbieters informieren. Um Ihre künftigen Besuche zu erleichtern, speichern wir Ihre Zustimmung in den Datenschutzeinstellungen. Ihre Zustimmung können Sie im Bereich „Meine News“ jederzeit widerrufen.
An sich sind Sonne und Wind unschlagbar günstig in der Stromerzeugung. Für die Lücken in der Erzeugung braucht es also eine günstige Kombination verschiedener Lösungsansätze.
Wind und Sonne liefern einen immer größeren Anteil unseres Stroms. Doch was machen wir bei Flaute und Dunkelheit? Scheitert die Energiewende an fehlenden Speichern?16.04.2023 | 28:30 min
Energieerzeugung: Viele Möglichkeiten, um Lücken zu schließen
Die Entwicklung bei Batterien ist rasant, der Preis fällt stetig, es liegen zunehmend Anträge für Großspeicher vor. Das Geschäftsmodell ist einfach: Strom einkaufen, wenn zu viel da ist, ihn verkaufen, wenn zu wenig da ist. Oder man kauft Strom aus dem Ausland ein - dann braucht es allerdings bessere Netze, und die müssen erst ausgebaut werden.
Oder man reicht die Preise der Strombörse an den Verbraucher weiter, sodass wir unser Verhalten anpassen können und Strom mehr nutzen, wenn er im Überfluss da und billiger ist. Dafür braucht es aber smarte Ablesegeräte, die messen, wann wir wieviel verbrauchen.
Zur Absicherung könnte man flexible Gaskraftwerke nutzen, die kurzfristig einspringen können und wieder herunter gefahren werden können. Die könnte man zukünftig auf grünen Wasserstoff umstellen. Es gibt also einen enormen Modernisierungsbedarf.
Windenergie und andere Erneuerbare stehen oft in der Kritik. Zu teuer, zu ineffizient. Viele fordern daher die Rückkehr zur Atomenergie. 22.01.2025 | 27:38 min
Die Stromversorgung in der Vergangenheit
Früher war es einfacher, da wurde die Stromversorgung auf regionaler Skala geplant. Da gab es einen kontinuierlichen, minimalen Strombedarf. Diese Grundlast wurde regional gedeckt von Kraftwerken, die praktisch die ganze Zeit durchliefen - also ständig Strom erzeugten.
Dies war Anfang der 1990er Jahre in Deutschland der Fall, als Kernkraftwerke diesen Bedarf abdeckten. Durchlaufen mussten die Kernkraftwerke, da die Investitionskosten gewaltig waren. Sie lohnten sich nur, wenn sie ständig liefen und der Staat sie stark subventionierte, indem er die Haftung und die Endlagerung der Abfälle übernahm.
.
Quelle: Statistisches Bundesamt
Die Grundlast läuft aus
Diese Zeiten sind vorbei. Europa ist vernetzt, Strom wird am Markt gehandelt, Subventionen werden abgebaut. Variable Energie aus Sonne und Wind speisen eine Menge Strom ein. Das führt dazu, dass es die Grundlast so gar nicht mehr gibt. Sie wird ersetzt durch die Residuallast, also dem Strombedarf, der nicht aus den fluktuierenden Erneuerbaren abgedeckt wird.
Welche Pläne haben die Parteien in ihren Programmen zur Bundestagswahl bezüglich der Energiepreise und Energiewende? 03.02.2025 | 43:19 min
Gaskraftwerke sind flexibler, effizienter und günstiger als Kernkraft
Wir brauchen also keine Kraftwerke mehr, die die ganze Zeit durchlaufen. Was gebraucht wird, sind flexible Kraftwerke, die kurzfristig hochgefahren werden können. Dazu sind Gasturbinenkraftwerke am besten geeignet. Sie sind außerdem effizienter und günstiger als Kohle- oder Kernkraftwerke.
Allerdings brauchen sie Gas, das gerade recht teuer ist. Manchmal ist es daher günstiger, den Strom aus dem Ausland zu importieren, auch wenn es Atomstrom aus Frankreich ist - eine Konsequenz des Marktes.
Für die einen geht der Windkraftausbau nicht schnell genug. Für die anderen bedeutet er die Zerstörung der letzten Naturräume. Der Streit um den Ausbau spitzt sich zu.03.09.2023 | 28:54 min
Klimawandel bedroht die Kühlung von Kraftwerken
Vollkommen krisensicher sind allerdings beide Lösungen nicht: Im Zuge des Klimawandels ist Europa schon deutlich trockener geworden. Das beeinflusst Kraftwerke, weil sie sehr viel Kühlwasser brauchen, um Strom zu erzeugen. Gerade im Sommer kann dies zuschlagen.
In Frankreich haben wir vor ein paar Jahren schon gesehen, wie Kernkraftwerke wegen Mangel an Kühlwasser durch trockengelaufene Flüsse abgeschaltet werden mussten. Photovoltaik und Wind brauchen dagegen kein Kühlwasser.
Wer darf eine Photovoltaik-Anlage installieren? Sören Demandt von der Verbraucherzentrale NRW erklärt, was Sie für die Planung und Installation einer Solaranlage wissen müssen.12.11.2024 | 4:14 min
Große Herausforderungen für die Zukunft
Wir sehen also: Herausforderungen sind nicht nur Dunkelflauten, sondern auch der zunehmende Dürrestress. Unser Energiesystem der Zukunft muss mit beidem umgehen können und dies möglichst günstig. Dafür braucht es einen kühlen Kopf, die Lösungen sind verfügbar. Mit Vorstellungen von gestern, fossilen Lobbyinteressen und Angstmacherei werden wir diese Herausforderungen jedenfalls nicht meistern.
Die Politik will ein Milliarden-Paket locker machen - unter anderem für Klimaschutz und eine grünere Wirtschaft.17.03.2025 | 28:03 min
... ist studierter Physiker, leitet eine Arbeitsgruppe am Max-Planck-Institut für Biogeochemie und lehrt an der Friedrich-Schiller Universität Jena. Meistens forscht er daran, wie die Erde Energie in verschiedenste Formen umwandelt und wo dabei die Grenzen liegen, mit einem Blick auf das ganze Erdsystem. Dies wendet er an, um Klima, Klimawandel und die Rolle des Lebens besser - und einfacher - zu verstehen und abzuschätzen. Das hat auch ganz praktische Bedeutung, für die Folgen des Klimawandels und für die Grenzen von erneuerbare Energien. Seine Arbeitsgruppe schreibt über die eigene Forschung auch auf dem Blog earthsystem.org.
Die letzten Ausgaben verpasst?
Auf unserer Themenseite können Sie alle Terra-X-Kolumnen nachlesen.
Welche Lösungen bietet die Wissenschaft für aktuelle Probleme? Alle bisher erschienenen Ausgaben der Terra X-Kolumne finden Sie jederzeit in unserem Archiv.
Um dir eine optimale Website der ZDFmediathek, ZDFheute und ZDFtivi präsentieren zu können, setzen wir Cookies und vergleichbare Techniken ein. Einige der eingesetzten Techniken sind unbedingt erforderlich für unser Angebot. Mit deiner Zustimmung dürfen wir und unsere Dienstleister darüber hinaus Informationen auf deinem Gerät speichern und/oder abrufen. Dabei geben wir deine Daten ohne deine Einwilligung nicht an Dritte weiter, die nicht unsere direkten Dienstleister sind. Wir verwenden deine Daten auch nicht zu kommerziellen Zwecken.
Zustimmungspflichtige Datenverarbeitung • Personalisierung: Die Speicherung von bestimmten Interaktionen ermöglicht uns, dein Erlebnis im Angebot des ZDF an dich anzupassen und Personalisierungsfunktionen anzubieten. Dabei personalisieren wir ausschließlich auf Basis deiner Nutzung der ZDFmediathek, der ZDFheute und ZDFtivi. Daten von Dritten werden von uns nicht verwendet. • Social Media und externe Drittsysteme: Wir nutzen Social-Media-Tools und Dienste von anderen Anbietern. Unter anderem um das Teilen von Inhalten zu ermöglichen.
Du kannst entscheiden, für welche Zwecke wir deine Daten speichern und verarbeiten dürfen. Dies betrifft nur dein aktuell genutztes Gerät. Mit "Zustimmen" erklärst du deine Zustimmung zu unserer Datenverarbeitung, für die wir deine Einwilligung benötigen. Oder du legst unter "Einstellungen/Ablehnen" fest, welchen Zwecken du deine Zustimmung gibst und welchen nicht. Deine Datenschutzeinstellungen kannst du jederzeit mit Wirkung für die Zukunft in deinen Einstellungen widerrufen oder ändern.
