Konventionelle Kraftwerke leisten heute und in Zukunft einen wichtigen Beitrag zur Systemsicherheit im Stromnetz (Bild: Fotolia I visdia)
Solange dies nicht gewährleistet ist, bleiben konventionelle Kraftwerke sowohl für die Erzeugung von Wirkleistung wie auch für die Bereitstellung notwendiger Systemdienstleistungen für die Netzbetreiber unverzichtbar.
Seit rund 20 Jahren wird über das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) ein besonderer Fokus auf die Reduktion der CO2-Emissionen im Bereich der Stromerzeugung gelegt. Inzwischen konnte der Anteil Erneuerbarer an der Brutto-Stromerzeugung auf 33 % bzw. 218 TWh gesteigert werden – der gesamte Brutto-Stromverbrauch liegt in Deutschland pro Jahr zwischen 600 und 650 TWh. Dabei darf jedoch nicht der Eindruck entstehen, dass ein Drittel des Strombedarfs in Deutschland zuverlässig mit Strom aus erneuerbaren Energiequellen gedeckt werden kann. In den Zahlen werden lediglich die über das Jahr verteilt aus erneuerbaren Energiequellen erzeugten Kilowattstunden aufsummiert. Unberücksichtigt bleibt die enge Abhängigkeit der Erneuerbaren von der Witterung und vom Tag-Nacht-Wechsel. Unberücksichtigt bleibt auch, dass die Stromerzeugung minutenscharf dem Strombedarf folgen muss und aufgrund fehlender Netzkapazitäten regelmäßig vor allem Windenergieanlagen aufgrund regionaler und zeitlicher Übererzeugung abgeregelt werden müssen.
Das EEG fördert bislang ausschließlich den Zubau und Betrieb von Anlagen, so dass bis Ende 2017 Erzeugungskapazitäten in Höhe von insgesamt 112 GW in Deutschland installiert werden konnten. Jetzt stellt sich zunehmend die Frage, welchen Beitrag die Erneuerbaren zur System- und Versorgungssicherheit leisten können.
Um die installierte Leistung der Erneuerbaren von aktuell 112 GW sachgerecht einordnen zu können, ist zu berücksichtigen, dass derzeit konventionelle Kraftwerke mit insgesamt 93 GW Leistung am Netz sind. Beide Erzeugerarten treffen auf einen Strombedarf, der zwischen 40 GW (Schwachlast) und 80 GW (Höchstlast) schwankt. Infolge des Ausbaus der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen werden die konventionellen Stromerzeugungskapazitäten zunehmend auf die Rolle der Residual-last reduziert. Da der Beitrag der Photovoltaik nachts bei Null liegt und auch die Windenergieanlagen häufig weniger als 2 % der Last abdecken (Dunkel-Flaute), sind die konventionellen Erzeugungskapazitäten für eine sichere Stromversorgung auch bei hoher installierter EE-Leistung unverzichtbar.
Entwickelt man Zukunftsszenarien, die auf eine sich ergänzende erneuerbare und konventionelle Erzeugung abzielen, werden künftig zur Sicherung der Stromversorgung Kraftwerkskapazitäten auf der Grundlage von Kohle, Gas und Biomasse in Höhe von 70 bis 80 GW erforderlich sein, die damit in der Größenordnung der zu erwartenden Höchstlast liegen. On Top kommt dann die regenerative Einspeisung, die ihren Beitrag aber nur dann leisten kann, wenn das entsprechende Energiedargebot verfügbar ist.
Es ist dabei zu entscheiden, wie sich dieser de facto heute schon um den Faktor 2 über der Höchstlast liegende Erzeugungspark (205 GW) refinanziert – vermutlich weiterhin über den Strompreis. Temporäre und regionale Übererzeugungen müssen entweder in neu zu errichtende Batterie- und Druckgasspeicher bzw. über Pumpspeicher aus dem Netz genommen werden oder über Anlagen der Sektorkopplung in Wärme, Gas oder Elektromobilität gewandelt werden.
Eine gesicherte Stromversorgung auf Basis von Photovoltaik, Windenergie und zusätzlichen Großspeichern ohne ergänzende konventionelle Erzeugung wird allerdings für die nächsten 30 bis 50 Jahre als unwahrscheinlich eingestuft, da bereits heute die Einspeisung von regenerativen Überschussproduktionen um den Faktor 10 bis 20 über der verfügbaren Speicherkapazität liegt. Deren Errichtung wird auf mindestens 20 bis 30 Jahre abgeschätzt und berücksichtigt noch nicht den Bedarf an saisonalen Speichern, mit denen Unterschiede zwischen Erzeugung und Nachfrage über Monatszeiträume ausgeglichen werden können.
Solange dies nicht gewährleistet ist, bleiben konventionelle Kraftwerke sowohl für die Erzeugung von Wirkleistung wie auch für die Bereitstellung notwendiger Systemdienstleistungen für die Netzbetreiber unverzichtbar.